Materiales magnéticos blandos obtenidos por electrodeposiciónaplicaciones en sensores integrados

Resumen

En esta tesis doctoral se estudia la elaboración de aleaciones de CoNiFe y CoP por electrodeposición, la caracterización magnética de las mismas y su utilización para fabricar heteroestructuras y sensores magnéticos integrados.Hemos realizado un análisis del proceso de electrodeposición de las aleaciones de CoNiFe, de la estabilidad de los electrolitos y de la electroquímica del sistema, así como de la influencia de los parámetros de la electrodeposición en la composición y homogeneidad de las mismas. Hemos estudiado también la relación entre composición, estructura cristalina y propiedades magnéticas de las aleaciones obtenidas. Con todo ello, hemos establecido las condiciones óptimas para la obtención de aleaciones de CoNiFe magnéticamente blandas. Además, hemos estudiado su estructura de dominios magnéticos y la dependencia de ésta con el espesor de las películas. En el caso de las aleaciones amorfas de CoP, comprobamos que es posible controlar la anisotropía mediante la fabricación de multicapas formadas por capas ferromagnéticas con distinta imanación de saturación. Las aleaciones así obtenidas tienen un campo coercitivo muy pequeño (HC < 10 A/m), lo que hace que sean muy interesantes como núcleo en aplicaciones de tipo inductivo. Realizamos también un estudio de la dependencia del campo coercitivo con la frecuencia.Como aplicación, hemos estudiado heteroestructuras semiconductor / ferromagnético y piezoeléctrico / magnetostrictivo además de fabricar dos tipos de sensor fluxgate. Destaca el desarrollo de un fluxgate toroidal basado en tecnología PCB. La utilización de la electrodeposición facilita la fabricación e integración de este tipo de dispositivos además de mejorar su funcionamiento. Hemos desarrollado también un modelo teórico para calcular la sensibilidad de este tipo de fluxgates.