Pesquisa
- Estruturas de domínios em filmes finos: microscopia e simulação
- Dinâmica de vórtices, skyrmions e paredes de domínios em nanoestruturas magnéticas
- Micromagnetismo: teoria e simulações
- Reconhecimento de padrões, redes neurais convolucionais
Filmes magnéticos ultrafinos acoplados a redes de nanodots
Dois trabalhos nos quais participei tratam do estudo do processo de magnetização via deslocamento de parede de domínio em filmes multicamada baseados em Co/Pt (Cobalto Platina) acoplados magnetostaticamente a redes de nanodots de dimensões reduzidas (200 nm de lado e espaçamentos de 200 ou 1000 nm). A compreensão desse acoplamento e de suas consequências no processo de magnetização na multicamada é fundamental para aplicações desses sistemas em dispositivos de armazenamento e processamento de dados em suporte magnético.
Os trabalhos (um no JAP e outro no J. Phys. D. O primeiro trabalho tem preprint no arxiv). mostram que, apesar do acoplamento magnetostático entre parede e nanodots alterar significativamente a morfologia das paredes de domínio do filme subjacente e de reduzir a sua mobilidade, algumas características da dinâmica da parede, como a ocorrência de creep, permanecem inalteradas. O acoplamento tem a consequência de induzir um deslocamento no ciclo de histerese da multicamada, em analogia a um sistema com exchange bias. Esses resultados são robustos em relação ao aumento da intensidade do acoplamento magnetostático (tema do segundo trabalho), o que não deixa de ser surpreendente em vista das alterações drásticas de morfologia de paredes obervadas nesse trabalho.
Simulações de nanoestruturas com vórtices, e interação parede de domínio/vórtice
O controle da mobilidade de paredes de domínio em filmes magnéticos ou nanofios tem grande importância no âmbito de aplicações em sistemas de armazenamento e processamento de informação em mídias magnéticas. O uso de núcleos de vórtice como centros de pinning para paredes de domínio poderia constituir um interessante meio de controlar o posicionamento e a mobilidade de paredes em dispositivos, devido à possibilidade de se construir via técnicas de nanofabricação redes de nanodots (discos) de permalloy com estado fundamental vórtice. Simulações micromagnéticas de um disco de permalloy posicionado sobre um nanofio com magnetização perpendicular mostram que a parede de domínio que se desloca ao longo do nanofio durante a reversão de sua magnetização se acopla magnetostaticamente ao núcleo do vórtice presente no disco. Além disso, há um acoplamento magnetostático significativo entre as componentes planares do campo magnetostático gerado pela parede e do vórtice no disco. Isso dá origem a um cenário complexo de acoplamento entre as magnetizações do disco e do nanofio, com consequente assimetria no seu ciclo de histerese. Mais detalhes no artigo (preprint disponível no arxiv).
Simulações de nanoestuturas magnéticas contendo skyrmions
Skyrmions são estruturas magnéticas ditas topológicas que surgem em nanoestruturas sob certas combinações de campo aplicado, anisotropia, interação de Dzialoshinskii-Moriya. Desde o início da década de 2010, vêm recebendo enorme atenção da comunidade devido à sua grande mobilidade sob corrente polarizada em spin, o que os posiciona como fortes candidatos a bits em dispositivos de armazenamento e processamento de informação. A compreensão das condições em que os skyrmions se formam e establizam em nanoestruturas é fundamental para aplicações. Estudamos através de simulações micromagnéticas as condições de estabilidade de skyrmions em discos de cobalto com diversos diâmetros e à temperatura ambiente, construindo diagramas de fase que indicam as combinações de constantes de anisotropia uniaxial e de interação de Dzyaloshinskii-Moriya. Além disso, estabelecemos valores críticos de campo magnético e de corrente polarizada em spin nos quais o skyrmios é destruído. Mais detalhes no artigo (preprint disponível no arxiv).
CV e lista de publicações completa disponíveis no meu currículo Lattes.