Propiedades magnéticas de nanopartículas AFM Cr2O3 e interacción de intercambio en la interfaz de nanoestructuras Co/ Cr2O3

DINA TOBIA; ELIN WINKLER; ROBERTO ZYSLER; MARA GRANADA; HORACIO TROIANI; EMILIO DE BIASI; DINO FIORANI

Centro Atómico Bariloche

Workshop; IX Encuentro CNEA "Superficies y Materiales Nanoestructurados"; 2009

Al disminuir el tamaño de las nanopartículas (NPs) magnéticas, la energía magnética responsable de estabilizar el momento magnético de la NP  en una dirección se vuelve comparable a la energía térmica (límite superparamagnético). La anisotropía magnética efectiva (K) se puede aumentar a través del acople de intercambio en la interfaz FM/AFM. En este trabajo presentamos un estudio de las propiedades magnéticas de NPs de Co de ~1.5nm de diámetro, embebidas en una matriz diamagnética Al2O3 y antiferromagnética Cr2O3. En el primer caso las NPs son superparamagnéticas por encima de la temperatura de bloqueo TB=14K y el sistema presenta pequeños campos coercitivos debajo de TB. En cambio cuando están inmersas en Cr2O3, las NPs de Co muestran importantes irreversibilidades haste T=300K y corrimiento de los ciclos de histéresis.La anisotropía magnética del material AFM es uno de los parámetros fundamentales que controla el acople de intercambio en la interfaz. Estudiamos la evolución de K con el tamaño de la matriz AFM Cr2O3, desde el sistema macizo, hasta NPs de 8nm.  Encontramos que mientras TN decrece cuado el tamaño se reduce, K muestra un mínimo en f=30 nm K=8.7 10^2erg/g (Kbulk=3.8 10^4erg/g) y luego aumenta para las NPs más pequeñas. Analizamos la dependencia de K en función de las contribuciones de la anisotropía magnetocristalina y de superficie.