Efecto de la temperatura en la resonancia ferromagnética del Ni₅₀Fe₅₀/Si(001)

M. Díaz de Sihuesª, P.J. Silva^b, J.R. Fermínª^,*, A. Azevedo C.^c, S.M. Rezende^c y F.M. De Aguiar^c

ª Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad del Zulia, Apartado Postal 526, Maracaibo 4001, Zulia, Venezuela,

^b Laboratorio de Física de Materia Condensada, Centro de Física, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), Venezuela

^c Departamento de Física, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brasil

Recibido el 24 de noviembre de 2003
Aceptado el 12 de octubre de 2004

Abstract

We report the effect of temperature on the ferromagnetic resonance (FMR) spectra of Ni₅₀Fe₅₀ thin films sputtered on Si (001) wafers. The FMR field and linewidth were studied as a function of the ferromagnetic layer thickness, t, and the temperature, T. The data are interpreted in the framework of a phenomenological model that includes in– and out–of– the plane uniaxial anisotropy fields. The main effect of temperature on the magnetic properties of these films is to induce a surface anisotropy with an out–of– the plane uniaxial axis. The resonance field as a function of temperature, shows three different regimes, with two transition temperatures. Also, the temperature effects on the FMR spectra of these films are connected with the temperature variations of the surface anisotropy. A new magnetic transition is observed in thinner films at low temperatures.

Keywords: Ferromagnetic thin films; magnetic anisotropies; interface and surface effects.

Reportamos el efecto de la temperatura en el espectro de la resonancia ferromagnética (FMR) en películas de Ni50Fe50 depositadas sobre el substrato de Si(001). El campo de FMR y el ancho de línea fueron estudiados como una función del espesor de la película ferromagnética, t, y de la temperatura, T. Los datos son interpretados con un modelo fenomenológico que incluye campos de anisotropía uniaxial en el plano y fuera del plano. El principal efecto de la temperatura es inducir una anisotropía de superficie que produce un eje uniaxial fuera del plano. El campo de resonancia presenta tres regímenes de temperatura diferentes, con dos temperaturas de transición. El efecto de la temperatura sobre los espectros de FMR se explica en términos de las variaciones de la anisotropía de superficie con la temperatura. Una nueva transición de orden ferromagnético se observa a baja temperatura en la películas mas delgadas.

Descriptores: Películas delgadas ferromagnéticas; anisotropías magnéticas; efectos de interfase y superficie.

PACS: 76.50.tg; 75.70.Ak; 75.30Gw

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Agradecimientos

Los autores MDS, PJS y JRF agradecen a la División de Investigación FEC–LUZ y CONDES–LUZ por el financiamiento otorgado a este proyecto. AAC, SMR y FMA desean agradecer a FINEP y FACEPE (Brasil) por la ayuda financiera durante la realización de este trabajo.

Referencias

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