Low-frequency and low-field hysteresis loop tracer for magnetic films characterization

Abstract

Las técnicas que normalmente se utilizan para medir el momento magnético de distintos materiales son el dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) y el magnetómetro de muestra vibrante (VSM). Como alternativa, existe el magnetómetro de inducción, técnica que permite medir el momento magnético de películas delgadas ferromagnéticas a campos bajos, con alta precisión y de forma muy rápida. En este trabajo se caracterizaron muestras ferromagnéticas blandas empleando un trazador de bucle de histéresis de corriente alterna (CA) de alta sensibilidad, de diseño propio, con un software que permite la medición del bucle de histéresis M-H a una frecuencia de 32 Hz. Con este sistema se generan los bucles de histéresis (H-loop) a partir de la cuantificación del flujo magnético. Las muestras utilizadas fueron películas delgadas de aleación metálica Permalloy Ni₈₁Fe₁₉ (at.%) sobre sustratos de óxido de silicio (SiO₂), fabricadas mediante la técnica de pulverización catódica con condiciones de depósito de 100 W y bajo una presión de 3 mtorr. Los resultados obtenidos con el diseño permitieron caracterizar las muestras y, mediante el análisis de los datos, calcular el espesor de la capa no magnética de las películas delgadas, que fue de 1.41 ± 0.05 nm. Este valor se atribuye al recubrimiento de óxido nativo NiFeOx.