INDICE

1. Introduzione2. Fenomenifisicidinteresse

a. Ferromagnetismob. Antiferromagnetismoefenomenidinterfaccia

3. Strumentazione4. Esperimentieanalisidati

a. Annealingefieldcoolingb. Campionianalizzatiemisureeffettuatec. Analisidati

5. ConclusioniQuestatesiunabozza,mancaancoralaparte4.ce5(analisidatieconclusioni),chestimooccuperannocirca6pagine.Mandoquestaversionepercapiresevabenelimpostazionegeneraleesoprattuttosedevoandarepineldettaglionellaspiegazionedialcuneparti(adesempioilferromagnetismoforsetrattatoinmanieratropposuperficiale?).Durantelaletturasipossonoincontrarevariedomandescrittetraparentesiingrassetto,sonoalcunecosechemichiedoemiappuntodurantelascrittura.

INTRODUZIONE

NelpresenteelaboratosivuolepresentareillavorodiricercaeanalisidatieffettuatodameedalcollegaMattiaBertesinapressoilNaBISlaboratoriodiNanomagnetismoperlaBiotecnologiaelaSpintronica,sottolasupervisionedelprofessorMatteoCantoniedeiricercatoriChristianRinaldieLorenzoBaldrati:ilteamgestitodalprofessorRiccardoBertacco.

IlNaBiSunlaboratoriosituatoallinternodelPolifab,lanuovafacilityperlafabbricazionedimicroenanostrutturedelPolitecnicodiMilano,chesioccupanellospecificodiricercanellambitodelnanomagnetismo,perapplicazioniinbiotecnologiaespintronica.Lanostraattivitdilaboratorioprogettuale,delladuratadiduesettimane,siinseriscenelcampodellaAFMSpintronics(spintronicadiantiferromagneti),oggettodiricercadelprogettoMAGISTER.IlprogettoMAGISTER,sottoladirezionedelprof.MatteoCantoni,unprogettodiricercachesiproponedisfruttarelordinamentoantiferromagneticodialcunimaterialiperlarealizzazionedidispositividautilizzarenellacostruzionedimemoriemagnetichedinuovagenerazione.

Lememoriemagnetiche,comegliharddisk,fannogipartedellatecnologiaodiernalaspintronicaAFMunabrancaemergentedellelettronicadispinlacuiideaallabasequelladiottenereunamaggiorescalabilit,robustezzaedaffidabilitdeidispositivi,memorizzandoinformazioniincelleantiferromagnetiche.

Difatti,leproprietdegliantiferromagnetisonoidealiinfunzioneditalescopo:essi,adifferenzadeiferromagneti,sonopraticamenteinsensibiliaperturbazioniesterne(campimagneticiapplicati)eciconcorreperfettamentesiaconlanecessitdicrearememoriemagnetichesemprepidensedicelle,siaconlavolontdirenderequestepiresistentieduratureneltempo.

Durantelesperienzadilaboratorio,cisiamooccupatidianalizzarediverseeterostrutture,lacuicomposizionedibasemostratainfigura1.Inparticolarelobiettivoeradicaratterizzarelarispostamagneticadiquestifilmsottiliinfunzionedellospessoredeilayer,delcappingutilizzatoedellatemperaturadelcampione.

Intotalesonostatianalizzati4campionidiversi,denominatiIrMn69,IrMn70,IrMn72,IrMn73,doveinumeriinsuffissoindicanodiversitipidicappingespessoredellostratoantiferromagnetico(IrMn)labasediTa,Ru,Ta,CoFeBcomuneatuttiicampioni.Unadescrizionespecificadellacomposizionediognicampionevienedataneiprossimiparagrafi.

Loggettoprincipaledellenostremisurestatoilciclodiisteresidelmateriale

ferromagnetico(FM),conlapresenzadiunantiferromagnete(IrMn,AFM)allinterfaccia.

Figura 1 Composizione delleterostruttura. Le sigle FM e AFM indicano che il materiale rispettivamente un ferromagnete o un antiferromagnete lo spessore dei layer sempre uguale per ogni campione, fatte eccezioni per lIrMneperilcapping.IlmaterialedelcappingpuessereRuoMgO.

Icampionisonostatirealizzatiprimadelliniziodellanostraattivitlaboratoriale,tramiteilprocessodiMagnetronSputteringdevodescriverlo?utilizzandolamacchinapresentealPolifabAJAATCOrion.

FENOMENIFISICIDINTERESSEFerromagnetismo(quantodevospiegare?quantodareperscontato?)Intuttiifilmanalizzatierapresenteunostratodimaterialeferromagnetico:ilCoFeB(cobaltoferroboro).Comenoto,imaterialiferromagneticisonosolitamentemetalli,icuiatomi(ioni)allinternodelreticolohannouninterazionetaledarendereminimalenergiaquandolaconfigurazionetradueioniviciniquelladispinparalleli1.Senzaentrareneldettagliodelsignificatoalivellomicroscopico,siricordanoleprincipaliproprietegrandezzemacroscopichedinteresseperimaterialiferromagnetici:

1) Isteresimagnetica2) Transizioneferromagneteparamagnete3) LeggediCurieWeiss

Listeresi(omemoria)magneticalaproprietdeiferromagnetipercui,

fissatounvaloredelvettoreH(campomagneticodovutoallesolecorrentidiconduzione),esistonopivaloripossibilidelvettoreM(vettoredimagnetizzazionenettadelmateriale)equindidelcampoB(campototaleinternoalmateriale,anchedettoinduzionemagnetica).Seilmaterialelineare,alloraivettoriH,BeMsonotuttiparallelitradiloro,eindicandoconH,B,Miloromoduli,sipossonotracciarele

1Conspinquisiintendelospintotaledellatomoallinternodelreticolo,cherappresentaquindi,supponendocheilmomentoangolareorbitaledeglielettronisiasoppressodalcampocristallino(quenching),unagrandezzadirettamenteproporzionalealmomentomagneticodellatomo,secondolarelazione=(e/m)S

curveB(H)eM(H),chehannolaformadiciclidisteresi.FacendovariarequindiH(chedipendedallesolecorrentidiconduzione,equindidalcircuitoesterno),emisurandoB(oM),sipossonotracciarelecurvesopracitate.Unesempiodelpossibilerisultatodiquestamisuravisibileinfigura2.

Figura2.ConfrontofraB(H)eM(H).Sinoticheiltrattoacorrispondeallacurvadiprimamagnetizzazione,eperognivalorediH,ilrispettivovalorediBoMdipendeanchedalladirezionedipercorrenzadelciclo,edunquedallastoriadelmateriale.InoltreesisteunvalorediHperilqualeMraggiungeilsuovaloremassimo,mentreB,anchedopoquelvalore,crescelinearmente.(nota: )(Du)(H )B = 0 +M DescrittoqualitativamentelandamentoM(H),sidefinisconoleseguentigrandezzedinteresseperilnostrostudio:

Msatdettamagnetizzazionedisaturazione,lamassimamagnetizzazionepossibileperunferromagnete,corrispondenteallasituazioneincuituttiidipolimagneticiinternialmaterialesonoallineatilungolastessadirezione.Siccomequestidipolipossonoessereallineatialmassimotuttiparallelamente

ataledirezioneotuttiantiparallelamente,nerisultacheMsatlamassimamagnetizzazioneopposta(siricordache ). n M =

Hc,dettocampocoercitivo,ilvaloredicampoesternoapplicatopercuiM(H)passadapositivoanegativoo,inaltreparole,quelvalorediHpercuiilmaterialeinvertelapropriamagnetizzazione.Questopassaggiopuavvenire

inmododiscontinuo(passandodaMsata+Msat),nelcasodiuncampionemonocristallinoemonodominio,oppureinmodocontinuo,conferendounaformasmussataalciclodisteresi.Inognicasovaleperqualsiasi

ferromagneteisolatocheilcampocoercitivodiandatasiaugualeinmoduloaquellodiritorno,ciolamagnetizzazionepassadanegativaapositivaper

H=HcedapositivaanegativaperH=Hc.

Altracaratteristicaimportantedeiferromagnetiquelladieffettuareuna

transizioneaparamagnete,superataunacertatemperatura,dettatemperaturadi

Curie,Tc.Superataquestatemperatura,lenergiaassociataallinterazionediscambio,

responsabiledellordinamentoferromagnetico,diventaminoredellenergiaassociataallagitazionetermica,cheriescequindiaromperelordinamentoearendereidipolinelreticololiberidiassumerediversedirezionitradiloro,generandocosuncomportamentoparamagnetico. Sihainoltrechelasuscettivitmagneticadelmaterialedescresceinmodoinversamenteproporzionaleconlatemperatura,esattamentecomeinunparamagnete,maliperbolecentratainT=TcinvececheinT=0comeperiparamagnetinormali,seguendolaleggediCurieWeiss: . = cost.TTc Neiferromagnetidunque,ilvaloredellamagnetizzazionedipendedalcampoesternoapplicato,cheingradodicambiarla,edesisteanchelapossibilit,aldisottodellatemperaturadiCurie,cheilmaterialeassumaunamagnetizzazionenonnullaancheconcampoesternoapplicatonullo.Antiferromagnetismoefenomenidinterfaccia

Figura 3. Ordinamento ferromagnetico e ordinamento antiferromagnetico (Treccani)

Imaterialiantiferromagnetici,analogamenteaiferromagneti,sonosolitamentemetalliincuigliioninelreticolopossiedonounmomentomagneticononnullo.

Comeneiferromagneti,gliioniviciniinteragisconotradilorotramitelinterazionediscambio(dinaturaelettrostatica),cheper,inquestocaso,rendeminimalenergiaquandodueionivicinisonoinconfigurazionedispinantiparalleli.

Questadifferenzafascheallinternodelmaterialesigeneriunordinamentoantiferromagnetico,ovverounordinamentoincuiglispindidueioniadiacentisiasempreantiparallelo.

Comeneiferromagnetiesisteunadirezionepreferenzialerispettoallaqualeisingolidipolitendonoadallinearsi(siaparallelamentecheantiaparallelamente)taledirezionedatadallastrutturacristallinadelmateriale.

Alcontrariodeiferromagneti,lamagnetizzazionenettadiquestimaterialisemprenulla,epraticamenteinsensibilerispettoacampiesterniapplicati.

Anchenelcasodegliantiferromagnetiesisteunatemperaturacritica,oltrelaqualelordinamentomagneticomacroscopicodeidominicristallinivienedistrutto

taletemperaturadettatemperaturadiNel(TN)eimaterialiantiferromagneticisubisconounatransizioneaparamagnetisuperataquestatemperatura.

DallecaratteristicheappenadescrittesievincechelostudiodiquestimaterialiattraversomisuremagnetichesiamoltolimitatoaifinidellanostraricercastatoanalizzatounfenomenocheaccadequandoallinterfacciaconunmaterialeAFM(nelnostrocasoIrMn)siapostounostratodimaterialeFM(pernoiilCoFeB):questofenomenochiamatoExchangeBias.

LexchangebiasunaanisotropiaindottanelmaterialeFMquandolinterastruttura(AFMFM)vieneraffreddatasottoleffettodiuncampomagneticoapplicatopartendodaunacertatemperatura epassandoattraversolatemperaturadiNel(T

)dellantiferromagnete(ovvero ).TN TN < T Inuntalescenario,selatemperaturadiCurie( )delferromagneteTC

superiorea ,esisteunistanteditempoincuiilferromagnetehaunaTN magnetizzazionenettanonnulla,conunacertadirezionedeterminatadalcampoesterno,mentrelantiferromagnetesitrovanellacondizionediparamagnete,ovveroconipropridipoliorientaticasualmente,sottolazionedellagitazionetermica.Raffreddatoilmaterialealdisottodi cisipuragionevolmenteaspettarecheleTN direzionidellordinamentoantiferromagneticoedellordinamentoferromagneticodeiduestratisianoentrambeimpostedalcampoesterno.

Questoprocessodiraffreddamentovienedettofieldcoolingeddescrittomeglioneiprossimiparagrafi.

Fenomenologicamente,laconseguenzadiquestanuovasituazionerisultatangibilemisurandoilciclodiisteresidelsistemaFMAFM.Infatti,detto ilmoduloH delcampoesternoe ilmodulodellamagnetizzazionedelsistema,lacurvaM (H) M misuratasperimentalmenterisultatraslataedilatatalungolasse rispettoalcicloH diisteresichesiavrebbeanalizzandoilsoloferromagneteisolato .2

2Nonsievidenziaalcunatrasformazione(traslazione,dilatazione)lungolasseM.Ineffetti,seciaccadessesarebbecontrointuitivo:ilvaloremassimo(ominimo)dellamagnetizzazionedelnuovo

Figura 4. Esempio di misura di un ciclo di isteresi con exchange bias, la misura si riferisce a un film sottile con due strati FeF2/Fe a T=10K. Le unit di misura dei due assi sono in c.g.s anzich in SI, e sullasse delle ordinate riportato il momento magnetico complessivo anzich la magnetizzazione. (1 Oe = 103/4 A/m 1 emu = 103 Am2).DaNogues.Laspiegazionediquestofenomenoesuladagliobiettividiquestatesi,richiedendoconoscenzedinanomagnetismosipuprendereinconsiderazioneunaspiegazioneintuitivanellaqualelinterazionediscambiotraglielettronidegliatomiallinterfacciatrailmaterialeFMequelloAFMinteragiscanotramitelinterazionediscambio,chetendeamantenereglispinsempreparallelioantiparalleli,esercitandocosunmomentotorcentesuglispindellostratoFM,chequinditendonoarimanereallineatiinuncertomodo.Inquestapitturasicreerebbeunanisotropiaperlaqualeesisteunversodellamagnetizzazioneprivilegiato:affinchquestaconfigurazionestabilevengameno,necessariounintensocampoesterno.Alcontrario,sesitentadipassaredallaconfigurazioneinstabileaquellaprivilegiata,linterazionediscambiocontribuisce,insiemeallazionedelcampoesterno,adinvertirelamagnetizzazione.

sistemanonpuesserediversodaquellodelferromagneteisolato,essendonullalamagnetizzazionedellAFM.

Figura 5. Diagramma schematico delle configurazioni di spin di uninterfaccia FMAFM in diversi momenti di un ciclo di isteresi nel caso in cui sia presente exchange bias. Si noti che le configurazioni di spin sono semplici illustrazioni e non indicano uneffettivarotazionedellamagnetizzazione.(daNogues)Leffettodellexchangebiassipuquantificareattraversoduenuovegrandezzecaratteristiche.Detti e rispettivamenteicampicoercitividiandataeritorno sidefiniscono:HC

+ HC 3

loshiftdelciclosullassedelleascisse:HEX HEX = 2H +HC

+C

lacoercitivit,inquestocasodefinitacomelasemiampiezzadelciclo:HC

. HC = 2H HC

+C

Eevidenteche,scaldandoilmaterialefinoasuperare ,lexchangebiasTN nonsimanifesta,inquantolAFMdiventaunparamagnetesoprataletemperatura.

Nellospecifico,per cisiaspettachelexchangebiassparisca,ovveroT TN siannulli,inquantoilciclodiisteresidiunferromagnetesemprecentratoHEX

nellorigine,eche raggiungailsuovaloreminimo(manonnullo).HC Inrealt,latemperaturaallaquale siannullavienesolitamentechiamataHEX

temperaturadibloccaggio,eindicatacome sperimentalmentequestaTB temperaturaminoredellatemperaturadiNel.

3Essiorasonodiversiinmodulo,contrariamenteaquantoaccadeperunferromagneteisolato.

Datequesteconsiderazioni,unasequenzaintemperaturadimisuredeiciclidiisteresidelleterostrutturaAFMFMdovrebbefornireimportantiinformazioniriguardoallatemperaturadiNeldellAFM.Lanostraricercasisvoltainquestadirezione,effettuandomisureripetutedeiciclidiisteresifacendovariarelatemperaturadelcampione.

STRUMENTAZIONE

Figura 6. Microsense Easy VSM Lo strumento utilizzato nel laboratorio per la caratterizzazione magnetica delle eterostrutture. La figura mette in evidenza tre parti diverse: A il sistema di elettromagneti e bobine il cui dettaglio visibile nella pagina successiva, B il sistema meccanico che mette in moto il campione, C lunit di controllo, comprensiva di computer, generatore, controllidellazotoedellatemperatura.LostrumentoprincipaleutilizzatodurantelanostraattivitstatoilMicrosenseEasyVSMVibratingSampleMagnetometer.Questostrumentoingradodimisurarelamagnetizzazionediunmateriale,econtemporaneamentediapplicareuncampomagneticouniformelentamentevariabileneltempo.Inquestasituazione,dato H fissatodallostrumento,emisuratalamagnetizzazione inogniistanteditempo,siM putracciareilciclodiisteresidiundatocampione.Lostrumentosidivideindueparti:ununitdimisura,eunaltradicontrollo,allaqualecollegatouncomputersucuiunsoftwareappositoraccoglie,salvaemostrasuungraficoleinformazioniricevutedalVSM.

IlfunzionamentodiquestostrumentosibasasullanotaequazionediMaxwell,anchedettaLeggediFaradayLenz(riportatainformadifferenziale). E = tB

Secondoquestaequazione,uncampomagneticovariabileneltempoproduceuncampoelettricononconservativo,lacuicircutazionevale(perilteoremadiStokes):

.Ricordandoche ,misurando sihaunamisuraem dsf =

tB (H )B = 0 +M em(t) f

indirettaanchedi .M Aquestoscopodunque,ilcampioneda

analizzarevienepostosuunabacchettadiquarzo,cheasuavoltavienefattavibraregraziealmotoredelVSMinmezzoadueelettromagneti(quellichegeneranoilcampo H esterno).Inprossimitdelcampionesonoposti2avvolgimenti,tramiteiqualivienemisuratala

indottadalmovimentodelcampione.Ilemf flussodiBattraversogliavvolgimenticambianeltempoinbasealmovimentodelcampione,conoscendoquestomovimento,misurandolafemesapendoH,sipuderivarelamagnetizzazioneM.Intuttocioccorreconoscerelageometriadelproblema,cheinparteconsistenelladisposizionedeimagneti,delcampioneedelle

bobine,notiapriori,inpartedeveincludereanchelinformazionedelladimensionedelcampione.

UnaltraimportantecaratteristicadelVSMquelladipoterfarvariarelatemperaturadelcampione:questultimopuessereimmersoinazoto,chevieneriscaldatotramiteunapiastraelettrica,oraffreddatotramiteunoscambiatoredicalorecollegatoadunserbatoiodiazotoliquido.Complessivamente,lambientedimisuradelVSMrisultamoltomovimentatoperci,perrenderelamisurapiaccuratapossibile,siusanodiversiaccorgimenti:

perevitarechelamagnetizzazionevengainfluenzatadacomponentichenonprovengonodalmaterialedaanalizzare,siusaunabacchettadiquarzoeunnastrointeflonpersostenereilcampione.Entrambiquestimaterialisonodiamagnetici,equindiapportanouncontributoallamagnettizzazionechedecrescelinearmentecon ,echecomunquerisultatrascurabilerispettoH allelevatarispostamagneticadelcampione.Inognicaso,vienecalibratolostrumentoaffinchpossarimuovereautomaticamentequestobackground.

Permisurarelacorrenteindottadallavibrazionedelmagnetebasterebbein

lineadiprincipiounasolabobina,lutilizzodiduebobineposte

simmetricamentefunzionalearimuoveredallamisuraeventualidisturbiprovenientidacampimagneticiesterni(qualsiasiflussononprovenientedalcampioneduncontributopositivoperunabobinaenegativoperlaltra).

Pertrasmetteresegnalianalogicidallostrumentoallunitdicontrolloviene

utilizzatounparticolareamplificatore,dettolockin.Questoamplificatoresostanzialmenteunfiltropassabasso(unsistemaintegratore),utilearimuoveredisturbiadaltafrequenza.

IlrisultatofinalediunamisuradelVSM(delladuratadicirca1h)unasequenzadivalori,perogniistanteditempo,deimodulideicampi e .IdativengonosalvatiH M sulcomputeradessocollegatosottoformadifileditesto(.vhd)checontengonoanchelatemperaturadilavoro.Perognimisuravienegeneratoancheunfileriassuntivoconungraficodelciclodiisteresieunapanoramicadellegrandezzedinostrointeresse,come e .HEX HC PerlanalisideidatistatocomunquepreferibileelaborareifiledioutputdellostrumentoquestolavorostatoeffettuatoconMATLAB,utilizzandounalibreriasviluppataoriginariamentedaChristianRinaldi,allaqualeioeilmiocollegaabbiamoapportatodiversemodificheedimplementazionifunzionaliainostriscopi.

ESPERIMENTIEANALISIDATIAnnealingeFieldCoolingIlprocessodiannealing(ricottura)unprocessofondamentalesiaperinostriesperimenti,siaingeneraleperlascritturadiinformazioniinmaterialimagnetici.EssopermettedimodificareladirezionepreferenzialedellordinamentoantiferromagneticodellostratodiIrMnpresenteneicampionistudiati.

InlineadiprincipiositrattadiscaldareilmaterialefinoaoltrepassarelatemperaturadiNel,enelfrattempodisottoporloaduncampomagneticoesternocoscchlamagnetizzazionedelmateriale,oradiventatoparamagnetico,dipendada

,equindisipossaorientareapiacere.Operativamenteper,latemperaturadiH Neldelcampionenonnotaapriorieconoscerlalobiettivodelnostrostudio,perquestomotivosisceltoconvenzionalmentediportaresempreilmaterialeaunatemperaturadi250,cheaposteriorisidimostrataadeguataalloscopo.

Unavoltaportatoilcampioneallatemperaturastabilita,silasciailtuttoinunasituazionestatica(temperaturafissaecampomagneticostatico)peruncertolassoditempo(solitamentesiscelto10minuti).Ilcampomagneticoapplicatosceltoera

di4000Oe( 3,2x105A/m,corrispondenteaun nelvuoto), , T B 0 4 sufficientementeelevatoperportareilcampioneasaturazione.

Unavoltaasaturazione,isingolidipolimicroscopicipresentinellIrMnsonoallineatialcampomagneticoesternoeancheallamagnetizzazionedelCoFeB,chesempresensibileacampiesterni,essendoferromagnetico.

Ilfieldcoolingilprocedimentoinversoesuccessivoallannealing:abbassandoconcontinuitlatemperaturadelcampionealdisottodi ,lostratodiTN IrMntornaadessereantiferromagneticomaladirezionedeidipoliaquestopuntostabilitadalladirezionediHedallamagnetizzazionedelferromagnete:infattiglispinallinterfacciaFMAFMcontinuanoainteragireperinterazionediscambio,esonocostrettiastareparallelioantiparalleli,comedescrittosopra.Riportatoilcampioneatemperaturaambiente,sihacheiduestratidiFMeAFMsonoaccoppiatitramiteinterazionedicambio,esimanifestaexchangebiasnelciclodiisteresi.

EntrambequesteoperazionisipossonocompieretramiteilVSM,essoinfattidisponediuncontrollomanualechepermettediregolaretemperatura,campomagneticoapplicatoevelocitconcuilatemperaturasaleoscende(impostatadidefauta120K/min).

Icampionianalizzatisonotuttistaticresciutisottolazionediuncampomagneticoapplicato,lacuidirezionevieneriportatasuiframmentistessiconisimbolididuefrecce.QuestosignificacheteoricamenteglistratiAFMeFMsonoaccoppiatiancheneicampionivergini,senzabisognodieffettuareannealinginpraticaper,tuttiicampionieranogistatimisuratiinaltreoccasioni,emoltevolteportatisopralalorotemperaturadiNel(uncampionemaimisuratosidicevergine,cstataunasolaoccasionedianalizzarneuno).Acausadici,ilprocessodiannealing+fieldcoolingstatoattuatosuquasituttiicampioniprimadiognimisura.Campionianalizzatiemisureeffettuate

Comeaccennatonellintroduzione,durantelanostraattivitcisiamooccupatidicaratterizzarediverseeterostrutture,tuttecompostedaunabasediTa,RueTaeunostratodiCoFeB(ferromagnetico),consoprapostounostratodiIrMneuncappingdimaterialevariabile.Ledifferenzetraidiversifilmsottiliriguardanosolamenteilmateriale,lospessoredelcappingelospessoredellostratoAFMinbaseaquestivalorisonostatiassegnatidiversinomiaicampioniledifferenzetraessisonoriportatenellatabellaseguente.

Nome SpessoreIrMn MaterialeCapping SpessoreCapping

IrMn69 7nm Ru 2nm

IrMn70 7nm MgO 2nm

IrMn72 20nm nessuno

IrMn73 1,5nm Ru 1nmOltreaquestanomenclatura,senedovrebbeaggiungereunaltrache

specificaanchequaleframmentodiognicampionestatomisurato.Questaprecisazionenecessarianellambitodellaboratoriopoichogniframmentohasubitounastoriadiesperimentidiversi,cheinfluenzalemisurazionisuccessiveinquestoelaboratoinvece,icampionivengonodifferenziatiunicamenteinbaseallalorocomposizione(cappingespessoreIrMn) .4

Rispettoatuttiicampionisonostateeffettuatesequenzedimisuredeiciclidiisteresifacendovariarelatemperatura,inmodotaledapoterosservareaqualetemperaturalegrandezze e raggiungonoillorominimo,perestrarrequindiHEX HC la ela (temperaturadibloccaggio)diognieterostruttura.IlconfrontoditutteTN TB lemisureriguardoaidiversicampionivienepresentatopineldettaglionellavorodelmiocollegaMattiaBertesina.

LoggettoprincipalediquestatesilacaratterizzazionecompletadellarispostamagneticadelcampioneIrMn69,ovveroquelloconilcappingdiruteniospesso2nmeconlostratodiIrMnspesso7nm.

Diquestocampionesonostateeffettuatemisuredidiversiframmenti,indiversecondizioni:

Sequenzaintemperaturaperdeterminare e sudiversiframmenti.LeTN TB temperaturededotteconcordanofraloroperidiversiframmenti,sebbenelandamentodi e siaabbastanzadiversoperognicampione.HEX HC

Sequenzainangolodellemisuredeiciclidiisteresiperverificareladirezionalitdellordinamentoantiferromagnetico.

Sequenzaintemperaturadellemisuredeiciclidiisteresioutofplane,ovveroconlasuperficiedelcampionepostaperpendicolarmenterispettoalcampoesternoapplicato.Inquestocasosicercava

4Sceltagiustificatadalfattocheognimisuravieneeffettuatasolosuccessivamentealprocessodiannealingefieldcooling,cherendeirisultatisperimentialidipendentisolamentedalmaterialeenondallastoriaprecedente,almenoinlineadiprincipio.