Orden magnético en películas delgadas epitaxiales de FeRh crecidas sobre distintos sustratos

IVAR MAURICIO MONTELLANO; GABRIELA ALEJANDRO; NADIA ÁLVAREZ; A. BUTERA; HARDEEP KUMAR; DANIEL R. CORNEJO

Bariloche

Encuentro; XIV Encuentro Superficies y Materiales Nanoestructurados 2014; 2014

CNEA

Está bien establecido que la aleación equiatómica FeRh en su forma masiva es químicamente ordenada y presenta una inusual transición desde un estado antiferromagnético (AFM) a uno ferromagnético (FM) cuando se la calienta por encima de temperatura ambiente. Es una transición de primer orden a $T_{AF-F} \approx$ 370 K, y que despliega una histéresis térmica de aproximadamente 10 K.Si bien el FeRh no es el único compuesto que presenta este comportamiento, es especial ya que $T_{AF-F}$ se produce significativamente por encima de temperatura ambiente. Por ende, además del interés básico relacionado con la física subyacente, esta característica lo hace muy interesante para ciertas aplicaciones tecnológicas, especialmente en el area de grabación magnética térmicamente asistida. Aunque el sistema binario (Fe, Rh) ha sido extensamente estudiado desde la década de 1940 en su forma masiva, y se han podido construir diagramas de fase muy completos, lo cierto es que la investigación sobre peliculas delgadas ha comenzado sólo muy recientemente y es escasa la información reportada.En este trabajo estudiamos films de FeRh de 100 nm de espesor, depositados por sputtering sobre sustratos de MgO(100) y MgO(111). Por medio de difracción de rayos x se comprueba que éstos crecen en forma epitaxial. La investigación de las propiedades magnéticas la realizamos mediante mediciones de magnetización y experimentos de resonancia ferromagnética (FMR). Esta técnica es una poderosa herramienta para el estudio de films delgados, ya que al ser una una medida de la respuesta colectiva del sistema de espines a los campos internos y externos, permite caracterizar los diferentes tipos de anisotropías magnéticas, así como transiciones de fase de esta naturaleza. Variando temperatura hemos establecido una comparación cualitativa entre las características de la transición AFM-FM en películas de igual espesor, pero sometidas a distintos tratamientos térmicos y depositadas sobre sustratos de diversa orientación cristalina.