Desplazamiento de paredes de dominio en el régime de creep: propiedades particulares y parámetros globales

C. P. QUINTEROS; M. J. CORTÉS BURGOS; L. J. ALBORNOZ; S. BUSTINGORRY; J. GÓMEZ; P. GRANELL; F. GOLMAR; J. CURIALE; M. GRANADA

Buenos Aires

Congreso; 103 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

El estudio del desplazamiento de las paredes de dominios magnéticos es de gran interés actual por diversos motivos. Por un lado, permite un mejor entendimiento del proceso de inversión de la magnetización [1], lo cual es de utilidad para el diseño de dispositivos magnéticos. Incluso se han propuesto memorias magnéticas basadas en el fenómeno de desplazamiento de paredes de dominios [2]. Por otro lado, la dinámica de las paredes de dominios puede describirse utilizando modelos estadísticos que se aplican a una gran variedad de sistemas; por lo tanto, los experimentos con paredes de dominios pueden utilizarse como banco de prueba para contrastar dichos modelos.En este trabajo estudiamos la dinámica de paredes de dominios en diferentes muestras del tipo Pt/Co/Pt y analizamos la dependencia con parámetros estructurales de las muestras. Fabricamos películas delgadas de Pt/Co/Pt por la técnica de sputtering DC sobre sustratos de diferentes materiales y rugosidades. Variamos el espesor de la capa de Co (tCo) obteniendo películas con la magnetización perpendicular al plano para valores de tCo < 1 nm. Estudiamos la dinámica de las paredes de dominios mediante microscopía magnetoóptica por efecto Kerr en configuración polar (PMOKE) bajo la aplicación de campo magnético. Con las condiciones experimentales utilizadas, la dinámica se desarrolla en el régimen de creep [3], es decir que el movimiento está activado térmicamente y la velocidad de las paredes depende exponencialmente con el campo aplicado. La dependencia de la velocidad con el campo sigue la ecuación ln v = ln v_0 − αH^{−1/4}, conocida como la Ley de creep.Encontramos que al aumentar t_Co, aumenta el campo coercitivo (H_C) mientras que la velocidad de las paredes decrece abruptamente para un dado campo aplicado, en concordancia con resultados previos para el mismo tipo de tricapas [4]. Por otro lado, tanto H_C como las curvas v vs. H, también varían fuertemente al cambiar el sustrato, aunque no se pudo determinar una dependencia sistemática con la rugosidad. Si bien tanto el campo coercitivo como la curva de velocidad vs. campo dependen fuertemente de las características de cada muestra, en particular del espesor de Co y del sustrato utilizado, encontramos que todas las muestras responden a un comportamiento global único. Ajustando las curvas ln v vs H^{−1/4} con la Ley de creep, obtenemos para cada muestra los parámetros de creep ln v_0 y α. Dichos parámetros presentan una dependencia lineal: ln v_0 = Aα + B [5]. Esta dependencia no trivial, se cumple no sólo para los resultados obtenidos con nuestras muestras, sino también para datos obtenidos de la literatura [6] para muestras Pt/Co/Pt de otros grupos medidos en diferentes condiciones y regímenes de velocidad. Además, utilizando datos reportados en la literatura [6], también encontramos una dependencia lineal de ln v_0 con α para Au/Co/Au y multicapas [Tb/Fe], con parámetros A y B diferentes para cada familia de muestras del mismo material.[1] D. Ravelosona et al., Phys. Rev. Lett. 96, 186604 (2006).[2] S. Parkin et al., Science 11, 190 (2008).[3] S. Lemerle et al., Phys. Rev. Lett. 80, 849 (1998).[4] P. Metaxas et al., Phys. Rev. Lett. 99, 217208 (2007).[5] C. P. Quinteros et al., Appl. Phys. Lett. 112, 262402 (2018).[6] V. Jeudy et al., Phys. Rev. B en prensa (2018). arXiv:1709.08009