Determinación de las distribuciones del campo de interacción y campo de rotación en redes de nanoalambres magnéticos a partir de ciclos menores de magnetización

Abstract

"En este trabajo se han propuesto y validado dos métodos para determinar el campo de interacción y la coercividad intrínseca en ensambles de partículas entre las cuales hay una interacción dipolar magnética empleando ciclos menores de magnetización. Experimentalmente se utilizaron redes de nanoalambres magnéticos de NiFe y CoFe con diámetros de 29, 35 y 50 nm de diámetro, alturas promedio de 18 micrómetros y con fracciones de volumen de 4.5, 5 y 11.4\% a fin de variar la intensidad del campo de interacción. Las mediciones de magnetometría se hicieron utilizando un magnetómetro de gradiente alternante con el campo aplicado paralelo al eje de los alambres y todas las mediciones se realizaron a temperatura ambiente.

El primer método permite medir el campo de interacción y la coercividad intrínseca para el punto de retorno de un ciclo menor, a partir de las diferencias entre las remanencias de la parte descendente y ascendente del ciclo menor. De manera que midiendo un número mayor de ciclos menores permite obtener el campo de interacción y de coercividad intrínseca para el mismo número de puntos sobre el ciclo de histéresis El segundo método permite determinar el campo de interacción y la coercividad intrínseca en cada punto $(M,H)$ de un ciclo menor. Este se basa en la translación vertical de cada ciclo menor lo cual permite encontrar directamente los campos de rotación positivo y negativo asociados a cada cambio en la magnetización. Esto es análogo a los campos de rotación en un histerión asimétrico, a partir de los cuales se calculan los correspondientes campos de interacción y de coercividad intrínseca. Este método parece más robusto ya que para cada ciclo menor se obtienen curvas para el campo de interacción y la curva intrínseca de campos coercitivos.

Los resultados arrojados por ambos métodos son consistentes entre sí, así como también concuerdan razonablemente con el valor promedio del campo de interacción obtenido a partir de las curvas de remanencia IRM y DCD y con el valor que arroja el modelo de campo medio para redes de nanoalambres, por lo que ambos métodos se consideran correctos."

"In this work two methods have been proposed and validated to determine the field of interaction and intrinsic coercivity in particle assemblies between which there is a magnetic dipole interaction using minor loops of magnetization. Experimental magnetic networks of NiFe and CoFe were used with diameters of 29, 35 and 50 nm in diameter, average heights of 18 microns and with volume fractions of 4.5, 5 and 11.4% in order to vary the eld strength of interaction. The magnetometry measurements were made using a gradient magnetometer alternating with the applied field parallel to the axis of the wires and all measurements were performed at room temperature. The first method allows to measure the interaction field and the intrinsic coercivity for the return point of a minor loop, from the differences between the remanences of the descending and ascending part of the minor loop. Thus, by measuring a larger number of minor loops it is possible to obtain the field of interaction and intrinsic coercivity for the same number of points on the hysteresis cycle The second method allows to determine the interaction field and the intrinsic coercivity at each point (M;H) of a minor loop. This is based on the vertical translation of each minor loop which allows to find directly the fields of positive and negative rotation associated with each change in magnetization. This is analogous to the fields of rotation in an asymmetric hysterion, from which the corresponding elds of interaction and intrinsic coercivity are calculated. This method seems more robust since for each minor loop are obtained for the interaction field and the intrinsic curve of coercive fields. The results from both methods are consistent with each other, as well as reasonably agree with the average value of the interaction field obtained from the IRM and DCD remanence curves and with the value given by the mean field model for nano-wire networks , So both methods are considered correct."