Dinámica resuelta en tiempo de una única pared de dominio y procesos de imanación en microhilos magnéticos

Resumen

El control del desplazamiento de paredes de dominio a lo largo de nanoestructuras magnéticas es un tema que ha cobrado interés en los últimos años por su importancia para el desarrollo de nuevos dispositivos espintrónicos y memorias, en los cuales la velocidad de operación está determinada por la velocidad de propagación de estas paredes. Los microhilos magnéticos estudiados en esta tesis son materiales amorfos que poseen una estructura muy particular de dominios, relacionada con la elevada anisotropía magnetoelástica que se induce durante su proceso de fabricación y que hace posible el estudio de la dinámica de propagación de una única pared. Esta tesis se ha centrado en el estudio y control de la dinámica resuelta en tiempo de la pared de dominio en microhilos altamente magnetostrictivos. Usando el efecto Mateucci intrínseco que presentan microhilos amorfos de magnetostricción positiva, se ha desarrollado un método de medida de la velocidad de la pared con resolución temporal que ha permitido identificar los procesos de nucleación, aceleración y propagación de la pared bajo la aplicación de un campo constante. Asimismo, se ha inducido el frenado local de la pared de dominio y estudiado el movimiento de paredes inyectadas en el microhilo bajo la aplicación combinada de un campo de propagación uniforme y un campo local no homogéneo, obteniendo que para campos mínimos del orden del campo de fricción se produce un atrapamiento estocástico de la pared que ha sido atribuido al carácter dinámico del campo de fricción. El estudio del movimiento alterno de la pared ha puesto de manifiesto la importancia de su inercia, determinando la existencia de un rango de frecuencias crítico por encima del cual la pared oscila sin llegar a detenerse, como cabría esperar por efecto de la fricción. Por último, se ha puesto de manifiesto la capacidad de emplear una corriente eléctrica aplicada al microhilo para inducir y controlar el movimiento de la pared de dominio, a partir de la interacción entre el campo Oersted generado por la corriente en el interior del hilo y la componente azimutal de la imanación.