Estudio de la Anisotropía de películas delgadas de Permalloy (Ni81Fe19) mediante magnetómetro de Efecto Kerr de Superficie

Abstract

Se construyó un magnetómetro de efecto Kerr de superficie (MEKS) para medir las propiedades magnéticas de películas delgadas de Permalloy (Ni81Fe19) de 20nm, 50nm, 100nm y 250nm de espesor. Se encontró que el campo coercitivo de las muestras depende del espesor de las mismas y de la dirección de aplicación del campo magnético externo. Las películas más delgadas mostraron anisotropía uniaxial en el plano y se identificaron los ejes de fácil y difícil magnetización. Se midió el ángulo de Kerr para las configuraciones longitudinal y polar y la saturación magnética para diferentes ángulos de incidencia del haz de luz. Los resultados fueron comparados satisfactoriamente con los obtenidos con un magnetómetro de muestra vibrante (MMV). Se obtuvieron mediciones de microscopia de fuerza atómica (MFA) y microscopía de fuerza magnética (MFM), para calcular el espesor y apreciar la distribución de los dominios magnéticos en la superficie de las muestras respectivamente. Se encontró la presencia de paredes de dominios magnéticos del tipo Neel en las películas más delgadas y stripe en la más gruesa.

A surface magnetic optic Kerr effect (SMOKE) magnetometer was implemented in order to measure the magnetic properties of 20nm, 50nm, 100nm and 250nm thickness Permalloy (Ni81Fe19) thin films. It was found that the coercive field depends on the thickness and the direction of the magnetic field. The films shown uniaxial anisotropy in plane, as a consequence, easy and difficult axis were identified in the thin films. Kerr angle were measured for longitudinal and polar configuration and magnetic saturation for different light incidence angles were found. These results were successfully compared with those obtained by using a Vibrating Sample Magnetometer (VSM). AFM and MFM were used to obtain the thickness and appreciate the distribution of magnetic domains on the surface of the samples respectively. It was found the presence of magnetic domain walls of the Neel's type and stripe domains.