Para a nuclea¸c˜ao das sequˆencias de paredes ´e exigido um acoplamento m´ınimo de inter- face. A quiralidade de cada sequˆencia de paredes exigir´a um acoplamento de interface m´ınimo dependente de sua largura . Este depender´a da conforma¸c˜ao das paredes na es- trutura, principalmente de como ficar´a distribu´ıdo o campo dipolar, bem como os outros parˆametros magn´eticos do material e suas dimens˜oes. Neste caso devemos chamar aten¸c˜ao aos parˆametros do substrato AF . Neste caso o acoplamento dado por HIN T e a largura
do terra¸co LT que fixa a distˆancia entre as paredes quando nucleadas.
Iniciamos os momentos magn´eticos da fita em uma conforma¸c˜ao (quiralidade) ou em outra e calculamos a configura¸c˜ao de equil´ıbrio em fun¸c˜ao do HIN T. O HIN T∗ ´e o HIN T
Os terra¸cos vicinais com acoplamentos de interface com sinais opostos induzem a forma¸c˜ao de paredes tipo head-to-head e tail-to-tail, figura 4.6. Mas neste caso haver´a uma sequˆencia destas paredes com distˆancias bem definidas pela largura do terra¸co AF dependendo do HIN T. Nesta se¸c˜ao encontraremos as intensidades do HIN T para cada configura¸c˜ao, AC e
SC em fun¸c˜ao da largura da fita W para Fe e Py com terra¸cos de 100 e 200 nanˆometros.
Figura 4.8: Limiar de campo de interface H∗
IN T para forma¸c˜ao de paredes comparando as
duas quiralidades em uma fita de ferro com 10 nm de espessura em fun¸c˜ao da largura da fita de 80 a 400 nanˆometros. `A esquerda temos para largura de terra¸cos igual a 100 nm e `a direita 200 nm.
A se¸c˜ao anterior mostrou diversos tipos de paredes ´unicas tipo N´eel modificada. Mostrou tamb´em que a parede transversa n˜ao apresenta a mesma largura ao longo da dire¸c˜ao perpendicular da fita. Observamos o formato de “V”como visto em [14, 38, 39], ou seja uma diferen¸ca de largura ao longo do eixo da parede com a parte aberta do “V”coincidente na dire¸c˜ao da magnetiza¸c˜ao da parede no caso head-to-head e na dire¸c˜ao contr´aria no caso da tail-to-tail figura 4.6.
Figura 4.9: Limiar de campo de interface H∗
IN T para forma¸c˜ao de paredes comparando as
duas quiralidade em uma fita de Permalloy com 10nm de espessura em fun¸c˜ao da largura da fita de 80 a 400 nanˆometros. A esquerda temos para Largura de terra¸cos igual a 100 nm e a direita 200 nm.
magnetiza¸c˜ao numa sequˆencia de paredes de dom´ınio muda periodicamente tamb´em fa- vorecendo esta conforma¸c˜ao. Temos em ambas, AC e SC, a observˆancia das rela¸c˜oes entre o formato da parede e a dire¸c˜ao da magnetiza¸c˜ao. Na AC uma sequˆencia de “Vs”contr´arios entre si e apresentando cada “V”magnetiza¸c˜ao no seu eixo na mesma dire¸c˜ao: para cima, por exemplo. E na SC os “Vs”s˜ao no mesmo sentido, embora a magnetiza¸c˜ao dos centros das paredes apontem em dire¸c˜oes opostas, estas sequˆencias de “Vs”s˜ao apresentados es- quematicamente nos detalhes das figuras 4.9 e 4.8. Esta correla¸c˜ao produz na configura¸c˜ao SC uma sequˆencia de parede largas na parte superior da fita e estreitas na parte inferior. E uma alternˆancia de larguras das PDs na AC, uma larga e uma estreita.
A nuclea¸c˜ao das AC e SC ´e fun¸c˜ao da largura dos terra¸cos, W, e do acoplamento AF, HIN T. A figura 4.8 mostra o campo de acoplamento limiar HIN T∗ , numa fita de
Ferro, exigido para a forma¸c˜ao das paredes, AC ou SC, em fun¸c˜ao da largura da fita (80 nm ≤ W ≤ 300 nm) a partir de uma configura¸c˜ao inicial AC ou SC. `A esquerda temos
´e exigido para a forma¸c˜ao de paredes AC em rela¸c˜ao `a sequˆencia SC. J´a SC apresenta limiar menor para as larguras seguintes comparado com o AC. `A direita temos o mesmo gr´afico para LT = 200 nm. Os limiares s˜ao muito menores para a forma¸c˜ao das paredes
n˜ao ultrapassando 800 Oe e a metade deste ´e o limiar AC. N˜ao h´a diferen¸cas consider´aveis para larguras inferiores a 150 nm. E a partir deste a AC exige menor HIN T, a metade do
limiar SC e o oposto para o terra¸co de 100 nm.
Os limiares de campo de interface para a fita de Permalloy com mesmas dimens˜oes da fita de ferro s˜ao mostrados na figura 4.9. Neste caso a tendˆencia de nuclea¸c˜ao de paredes AC para fita estreita e SC para fita larga ´e mantida para as duas larguras de terra¸cos. Como no ferro, a nuclea¸c˜ao das paredes ´e facilitada em largos terra¸cos.
A nuclea¸c˜ao e estabilidade da sequˆencia de paredes nesta estrutura dependem do ar- ranjo magn´etico tanto da parede como do terra¸co. As figuras 4.10, 4.11 e 4.12 mostram os perfis magn´eticos de fitas de Ferro com diferentes quiralidades e campos de interface pouco maiores que seus limiares de nuclea¸c˜ao. Mostra ainda a componentes y da magne- tiza¸c˜ao ao longo da fita para cada mapa no topo e na parte inferior da fita e no caso da ´
ultima figura temos o perfil da parte central tamb´em.
Na figura 4.10 temos W = 80 nm e LT = 100 nm. Vˆe-se claramente os vˆes alternados
na AC e com o mesmo sentido na SC. Os perfis da magnetiza¸c˜ao na dire¸c˜ao y (M y) confirmam a alternˆancia de espessuras das PDs ao longo de cada linha de spins para AC e paredes curtas nas linhas inferiores e largas nas linhas superiores para a SC. Isto se confirma nas duas figuras seguintes. Vemos ainda nesta figura que os terra¸cos no caso AC apresentam componentes negativas de M y. Esta pequena componexnte negativa entre as paredes pode dar uma estabilidade dipolar `a estrutura AC. Outro fator que contribui para esta estabilidade s˜ao os vˆes alternados que d˜ao ao sistema uma simetria ao longo de seu eixo. Logo, no ferro, exceto para fitas LT = 100 nm e W > 250 nm as paredes AC
Figura 4.10: Perfil da magnetiza¸c˜ao para Fe com LT = 100 nm e W = 80 nm AC e SC,
para valores de HIN T um pouco maior que seu respectivo limiar. Neste caso HIN TAC = 0, 60
kOe e HSC
IN T = 0, 79 kOe. Abaixo os perfis da componente y da magnetiza¸c˜ao ao longo da
Figura 4.11: Perfil da magnetiza¸c˜ao para Fe com LT = 100 nm e W = 300 nm AC e SC.
Para valores de HIN T um pouco maior que seu respectivo limiar. Neste caso HIN TAC = 1, 71
kOe e HSC
IN T = 2, 08 kOe. Abaixo os perfis da componente y da magnetiza¸c˜ao ao longo da
Figura 4.12: Perfil da magnetiza¸c˜ao para Fe com LT = 200 nm e W = 250 nm AC e SC,
para valores de HIN T um pouco maior que seu respectivo limiar. Neste caso HIN TAC = 0, 41
kOe e HSC
IN T = 0, 59 kOe. Abaixo os perfis da componente y da magnetiza¸c˜ao ao longo da
mas W = 300 nm; neste caso o limiar ´e menor para o SC. Em AC com LT = 100 nm ´e
como se n˜ao houvesse terra¸co, pois ao terminar uma parede outro j´a se inicia. Para SC o terra¸co ´e bem definido na parte inferior da fita devido `a pequena largura da parede nesta regi˜ao.
Terra¸cos de 200 nanˆometros s˜ao mostrados na figura 4.12, neste caso devido `a largura, o terra¸co ´e bem definido e sua componente negativa ´e ainda maior, principalmente no meio da fita, tornando esta configura¸c˜ao ainda mais est´avel. Para o Py na maioria dos casos a SC apresenta limiar menor, o que ´e de acordo com o campo dipolar entre paredes, embora tenha MS menor que o do Fe. Talvez a ausˆencia de anisotropia ajude a estabilidade
dipolar j´a que n˜ao h´a um eixo preferencial da magnetiza¸c˜ao, anisotropia nula. Logo, os terra¸cos e a vizinhan¸ca entre as paredes contribuem para que a SC tenha menor limiar para quase todas as larguras apresentadas no gr´afico.
Na regi˜ao abaixo dos limiares de nuclea¸c˜ao o substrato vicinal pode gerar uma s´erie de configura¸c˜oes da magnetiza¸c˜ao ao longo da fita, desde monodom´ınio, onde o campo de interface n˜ao nucleia nenhuma das sequˆencias, at´e configura¸c˜oes mais ex´oticas.