Dissertação

3D Magnetic Field Reconstruction with Magnetoresistive Sensors EVALUATED

O uso de microscópios magneto-resistivos de varrimento (MMV) como método de caracterização em micro- e nanotecnologia é muito promissor comparado com outras técnicas usualmente aplicadas, por exemplo a microscopia de força magnética. Isto deve-se à possibilidade de efetuar medições diretas das grandezas físicas em condições ambiente. Uma montagem MMV baseada num sensor válvula de spin integrado na ponta de uma cantilever de microscopia de força atómica foi estudada experimentalmente. Analisou-se o efeito de parâmetros eletrónicos e mecânicos da montagem na resposta a campos magnéticos externos, revelando a configuração ótima de parâmetros. Adicionalmente, desenvolveu-se um modelo computacional de modo a replicar a resposta do sensor. Todos os estudos foram efetuados em amostras com conjuntos de magnetos permanentes de CoFe com magnetização no plano. Na medição dos primeiros varrimentos magnéticos utilizando os parâmetros ótimos, observaram-se fontes de ruído, distinguindo entre desvios sistemáticos e ruído aleatório. Os varrimentos magnéticos indicavam desvios nas orientações de magnetização das amostras, levando à implementação de um algoritmo de quantificação do ângulo de magnetização através de sucessivas comparações com mapas magnéticos criados por simulações. As orientações de magnetização corrigidas foram seguidamente introduzidas no modelo de simulação de modo a replicar a realidade experimental com mais precisão. Combinando os resultados anteriores, foi possível efetuar uma reconstrução do campo magnético tridimensional criado pelas amostras através da medição ao longo de diferentes orientações de eixo sensível, reconstruindo as componentes cartesianas do campo magnético usando o sistema linear que descreve geometricamente o eixo sensível do sensor.
Reconstrução de campos magnéticos, Válvula de spin, Microscopia de varrimento, Magnetização no plano, Campo de dispersão magnética.

Maio 19, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

João Carlos Azevedo Gaspar

International Iberian Nanotechnology Laboratory

Investigador Principal