Interacciones y magneto-óptica en el difractado en redes de nanoelementos magnéticos

Resumen

Interacciones y magneto-óptica en el difractado en redes de nanoelementos magnéticos Esta tesis está dedicada al estudio de las propiedades magnéticas de redes de elementos magnéticos de 1 y 2 dimensiones, prestando especial atención a las interacciones entre los distintos elementos que constituyen la red y a las existentes entre los elementos de la red y una lámina delgada continua de material ferromagnético. Esto se consigue modelando y fabricando distintos tipos de estructuras así como cuantificando distintos efectos tanto teórica como experimentalmente. De entre las propiedades estudiadas, destacan algunos efectos magneto-ópticos. Los resultados de esta tesis son útiles para varios campos del conocimiento y la tecnología El estudio de efectos colectivos en dimensionalidad reducida es la base de nuevas tecnologías en el campo de la grabación magnética y de cara al desarrollo de dispositivos lógicos magnéticos. En el área de las aplicaciones biomédicas, una buena comprensión de las interacciones entre los elementos magnéticos de una red es esencial para el desarrollo y fabricación de un transductor implantable para medir la presión ocular (uno de los proyectos del IMM). Este dispositivo traduce la presión dentro de la cavidad orbital en variaciones de la susceptibilidad magnética de una red de elementos magnéticos fabricada sobre un sustrato flexible, por medio de la modificación de la separación entre los elementos de dicha red. Otro dispositivo biomédico actualmente en desarrollo en el IMM está basado en interacciones entre una lámina delgada de material ferromagnético y una estructura fabricada sobre dicha lámina. Esto requiere el modelado de campos de proximidad y sus gradientes. La tesis está dividida en 7 capítulos. En el primer capítulo, se explican los fundamentos de fabricación de redes de elementos magnéticos. El capítulo II se centra en la magneto-óptica. El efecto Kerr magneto-óptico se describe desde el punto de vista fenomenológico, junto con una serie de montajes experimentales. El capítulo III presta especial atención a la magneto-óptica en el difractado, una técnica novedosa capaz de proporcionar información sobre los mecanismos de inversión de la imanación, oculta para la magneto-óptica convencional. En el capítulo IV, se estudian las propiedades magneto-ópticas de redes 2D en función de la separación entre elementos de cara a cuantificar los regímenes de interacción. Se usan tanto la magneto-óptica convencional como la magneto-óptica en el difractado para determinar el comienzo de las interacciones y los mecanismos de inversión de la imanación presentes en la red. El capitulo V está dedicado al análisis teórico de la energía magnetostática y la anisotropía de forma de redes de elementos magnéticos en función tanto de la forma de los elementos como de la forma de las redes. Los resultados de este modelo predicen la posibilidad de diseñar la anisotropía de forma de una red de elementos magnéticos. Aparte de la conocida anisotropía de forma de un elemento individual, modificando las dimensiones de la red, es decir, alterando los regímenes de interacción, permite modificar la anisotropía de la red. En el capítulo VI se estudia esta posibilidad desde el punto de vista experimental. Finalmente, en el capítulo VII, el conocimiento adquirido en los capítulos anteriores se aplica a una heteroestructura consistente en una red sobre una capa continua de material de cara a replicar la estructura de dominios de la red in la lámina continua. Se presenta en este capítulo un novedoso efecto puramente magneto-óptico estrechamente relacionado con esta transferencia de patrones.