Fabrication and characterization of magnetic thin films and multilayers

Abstract

Los objetivos principales de esta tesis han sido por un lado la fabricación de películas y multicapas magnéticas de alta calidad y con alta reproducibilidad a la nanoescala y, por otro lado, la comprensión y modelización de los fenómenos magnéticos a dicha escala. En la primera parte se han estudiado las propiedades magnéticas de películas epitaxiales de aleaciones de cobalto y cromo, y sus dependencias con la composición y temperatura. Dichas muestras presentan una composición que posee un perfil de profundidad similar al de una ¿bañera¿. El estudio muestra que las propiedades magnéticas varían en función de la profundidad, siguiendo el perfil de la composición de cromo. En la segunda parte, se ha estudiado el proceso de inversión de la magnetización en función de la temperatura y del ángulo de aplicación del campo magnético externo en muestras de cobalto y cobalto-rutenio. Detalladas simulaciones micromagnéticas han complementado los resultados experimentales y han permitido la identificación de tres fases magnéticas diferentes cuyo punto de coexistencia es tricrítico en su naturaleza. En la última parte, se ha demostrado la inversión de la magnetización de superficie por medio del campo magnético en capas finas de Cr2O3, descubriendo una dependencia gigante con la temperatura del campo coercitivo. Este efecto resultaría óptimo para la técnica de grabación magnética asistida por calor. Además, hemos investigado películas epitaxiales de Cr2-xAlxO3, observando que la temperatura crítica se puede modificar mediante la aleación de Al2O3 utilizando la magnetización de superficie como una sonda para estudiar la transición de fase antiferromagnética.