Preparação e caracterização magnetoelétrica de multimarcas de W/CoFeB

Abstract

Este trabalho é focado no estudo experimental de anisotropia magnética em sistemas formados por heteroestruturas de multicamadas entre W/CoFeB. A investigação é feita através de: (i) medidas de caráter estrutural para identificarmos corretamente as características dimensionais, cristalográficas e de composição das amostras; (ii) medidas de magnetização de remanência angular e curvas de histeres para a caracterização magnética; (iii) medidas magnetoelétricas, onde foi possível identificar magnetorresistência em diversas amostras estudadas. Para tanto, as amostras foram depositadas via técnica de Sputtering utilizando máscaras de sombreamento e, posteriormente, passaram pela técnica de RBS e XRD para que fosse possível averiguação das características estruturais das amostras. Estes resultados nos mostram fortes evidências as camadas de W depositadas possuem uma fase metaestável chamada de β-W. Na sequência, medidas de histerese e magnetização de remanência angular foram realizadas no plano das amostras, mostrando que amostras com camadas ferromagnéticas de CoFeB abaixo de ∼ 1 nm podem possuir anisotropia magnética perpendicular e, por fim, medidas magnetorresistivas mostraram que os sistemas estudados neste trabalho possuem magnetorresistência variando entre 0,1% e 0,3%.

This work focuses on the experimental study of magnetic anisotropy in systems formed by heterostructures of multilayers between W/CoFeB. The investigation is carried out through: (i) structural measurements to accurately identify the dimensional, crystallographic, and compositional characteristics of the samples; (ii) measurements of angular remanence magnetization and hysteresis curves for magnetic characterization; (iii) magneto-electric measurements, where it was possible to identify magnetoresistance in several studied samples. For this purpose, the samples were deposited using the Sputtering technique with shadow masks and subsequently subjected to RBS and XRD techniques to investigate the structural characteristics of the samples. These results show strong evidence that the W target used has a metastable phase called β-W. Subsequently, hysteresis and angular remanence magnetization measurements were performed in the plane of the samples, showing that samples with ferromagnetic CoFeB layers below ∼ 1 nm may have perpendicular magnetic anisotropy. Finally, magnetoresistive measurements showed that the systems studied in this work have magnetoresistance varying between 0.1% and 0.3%.