Processos de reversão da magnetização em fios e filmes finos magnéticos

Nesta dissertação investigamos diferentes processos de reversão da magnetização em estruturas magnéticas que apresentam efeitos de confinamento em uma e duas dimensões. Sistemas que apresentam confinamento em uma dimensão foram filmes simples monocristalinos de ferro com anisotropia cúbica e filmes simples policristalinos de permalloy (Ni81Fe19) com anisotropia uniaxial induzida durante o processo de deposição. Estes filmes foram depositados utilizando-se a técnica de sputtering. Os sistemas que apresentam confinamento em duas dimensões são fios magnéticos de seção retangular de dimensões submicrométricas e comprimentos de alguns micrômetros. Estes fios foram fabricados utilizando a técnica de litografia por oxidação anódica local juntamente com a técnica de sputtering. Os processos de reversão da magnetização foram investigados utilizando-se as técnicas de quatro pontas para medidas de curvas de magnetoresistência e a magnetometria Kerr para a obtenção de ciclos de histerese da magnetização. A técnica das quatro pontas mostrou-se muito sensível na identificação do campo de reversão da magnetização (switching field) em nanofios, que está diretamente ligado ao campo de nucleação definido teoricamente nas equações de Brown. Dependendo do tamanho e da geometria da amostra investigamos que a reversão da magnetização pode ocorrer de forma coerente ou não coerente. O modo de reversão coerente pode ser explicado utilizando-se o modelo de Stoner- Wohlfarth enquanto os modos de reversão não-coerentes e também os coerentes podem ser explicados utilizando-se a teoria de nucleação desenvolvida por Brown. O problema consiste em definir dentre as possíveis soluções para o estado de magnetização do sistema a que tem como resultado um menor autovalor para o campo, pois assim se torna possível definir o campo de nucleação que define o modo de instabilidade do estado de saturação da magnetização. Os processos de reversão da magnetização em geometrias confinadas também foram investigados utilizando-se um programa de simulação micromagnética de domínio público conhecido como OOMMF (Object Oriented Micromagnetic Framework). Utilizamos este programa na investigação da dependência dos campos de reversão em nanofios em função da suas razões de aspecto (comprimento/largura). Por fim, discutimos os resultados experimentais à luz de modelos teóricos existentes bem como as perspectivas futuras deste trabalho