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Exchange-Bias em Nanoestruturas Magnéticas Usando o Modelo de Heisenberg Anisotrópico

Evandro Bastos dos Santos (estudante doutorado UFF)

Nas últimas décadas, muitas pesquisas em filmes finos magnéticos foram impulsionadas por várias propriedades interessantes relacionados com interfaces que envolvem os materiais magnéticos. A chave para a compreensão dessas estruturas magnéticas é o conhecimento sobre as energias básicas envolvidas. Há três conceitos básicos de energia: energias dipolar, de troca e anisotropia. O primeiro controla a ordenação magnética, o segundo controla a forma das estruturas magnéticas e este último controla a orientação preferencial. Ambas são descrições fenomenológicas de correlações fundamentais e energias associadas com a estrutura eletrônica e cristalina dos materiais.

Um dos efeitos mais importantes estudados é o estudo sobre o Exchange-Bias (EB), descoberto em 1956. O efeito EB ocorre devido ao acoplamento de troca entre camadas ferromagnéticas (FM) e antiferromagnéticas (AFM). Sua característica básica é o desvio horizontal do ciclo de histerese. Várias propriedades interessantes são obtidos a partir do ciclo de histerese como a magnetização remanescente, que é uma magnetização residual no material quando o campo de alinhamento é reduzido a zero, o campo coercivo necessário para cancelar a magnetização residual e o campo de saturação, que é o campo necessário para forçar todos os momentos magnéticos da amostra a apontar na direção do campo externo.