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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/22| RESONANCIA FERROMAGNÉTICA Y CORRIENTES DE ESPÍN EN PELÍCULAS MAGNÉTICAS | |
| DAVID LEY DOMINGUEZ | |
| JOSE ANDRES MATUTES AQUINO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| En esta tesis se presenta un estudio sobre los mecanismos de relajación
magnética y generación de corrientes puras de espín en películas
ferromagnéticas conductoras y aislantes. Se estudiaron sistemas de bicapas y
tricapas magnéticas compuestas por materiales ferromagnéticos (metálicos y
aislantes) y metales no magnéticos. Las medidas fueron expresadas por el
ancho de línea de resonancia ferromagnética (FMR), la generación de
corrientes puras de espín fue a través del efecto de bombeo de espín, en este
efecto la precesión de la película ferromagnética entra en resonancia con el
campo de RF, inyectando momento angular de espín en el medio adyacente no
magnético, el cual modifica el ancho de línea de FMR. Se investigó el
ensanchamiento del ancho de línea en el granate de Itrio hierro (YIG, Y3Fe5O12)
al depositar una película de Pt adyacente, las medidas fueron realizadas a lo
largo de plano y fuera del plano de la película, se obtuvieron medidas del ancho
de línea en función de la frecuencia de resonancia, donde se observo un
aumento lineal en función de la frecuencia. También se investigaron tricapas de
Cu/(Permalloy, Py)/Cu, variando el espesor de las películas de cobre llegando
hasta un espesor de 1000 nm, se calculó la distancia de difusión de espín en el
Cu. También se realizaron bicapas y tricapas de Ag/Py/Ag donde se vario el
espesor de las películas de la plata desde 0 nm hasta 20 nm. Por medio de
microscopia electrónica de barrido se observo que para espesores menores de
10 nm para la plata esta forma islas que provocan un aumento en el ancho de
linea de FMR debido a los mecanismos de dos magnones y fluctuaciones
iv
magnéticas internas. Se identificaron y cuantificaron los mecanismos
intrínsecos y extrínsecos de relajación magnética en las tricapas Ag/Py/Ag.
También se estudio mediante microscopia electrónica de transmisión de alta
resolución y FMR bicapas y tricapas de Pt/Py/Pt, en el cual se vario el espesor
de Pt de 0 nm a 23 nm. Se observó la difusión que existe en la interface así
como la contribución que tienen las películas adyacentes de Pt en el ancho de
línea y campo de resonancia de FMR. Finalmente se analizó de una forma
cualitativa el voltaje obtenido del efecto Hall de espín inverso por la corriente de
espín generada mediante el efecto de bombeo de espín para los metales de
Nb, Zr, Mo, Bi. This thesis presents a study of the mechanisms of magnetic relaxation and generation of pure spin currents in conductive and insulating ferromagnetic films. Bilayers and trilayers consisting of ferromagnetic materials (metallic and insulating) and non-magnetic metals were studied. The measures were expressed by the linewidth of ferromagnetic resonance (FMR). The generation of pure spin currents occurred through the spin pumping effect. In this effect, the precession of the ferromagnetic film in resonance condition with the RF field injects spin angular momentum in the adjacent non-magnetic medium, which modifies the FMR linewidth. We investigated the increased linewidth in the yttrium iron garnet (YIG, Y3Fe5O12) due to a Pt film adjacent, measurements were made along plane and out-of-plane, linewidth measurements as a function of the resonance frequency were obtained. A linear increase of the linewidth was observed with the frequency dependence. Trilayers of Cu/(Permalloy, Py)/Cu were also investigated by varying the Cu films thickness reaching 1000 nm thick, the spin diffusion length of Cu was calculated. Bilayers and trilayers of Ag/Py/Ag wherein the thickness of the films of silver was varied from 0 nm to 20 nm were also performed. By scanning electron microscopy it was observed than for thicknesses below 10 nm the silver forms islands that causing an increase in the FMR linewidth due to two-magnon and internal magnetic fluctuations mechanisms. Were identified and quantified intrinsic and extrinsic mechanisms of magnetic relaxation in Ag/Py/Ag trilayers. Was also studied by high resolution transmission electron microscopy and FMR, bilayers and trilayers of Pt/Py/Pt, vi the Pt thickness was varied from 0 nm to 23 nm. Diffusion at the interface and also the contribution of the Pt film adjacent to increase the linewidth was observed. Finally, the voltage obtained from the inverse spin Hall effect by spin current generated through the spin pumping effect was qualitatively analyzed for the metals of Nb, Zr, Mo, Bi. | |
| 2015-01 | |
| Tesis de doctorado | |
| QUÍMICA FÍSICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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