Magnetismo e histéresis en estructuras a bajas escalas utilizando un magnetómetro de muestra vibrante

Abstract

En esta tesis se presenta el diseño e implementación de un Magnetómetro de Muestra Vibrante (o Vibrating Sample Magnetometer, VSM, por sus siglas en inglés) de sensibilidad en el orden de 10−4 emu, que puede medir momentos magnéticos hasta el orden de 101 emu bajo la influencia de una magnitud máxima de campo magnético aplicado de 2300 Oe. El VSM detecta la magnetización de materiales magnéticos mediante la inducción electromagnética de un f.e.m. sobre bobinas de detección. En este documento detallamos el proceso de implementación de un VSM, sus componentes y la automatización de las mediciones. El control de los instrumentos se realiza mediante el lenguaje de programación Python. La calibración se realizó con un cuadrado de cinta de níquel (99.9 % puro) y para comprobar el funcionamiento del VSM se caracterizaron diversas muestras magnéticas planas, en forma de discos magnéticos para grabación de datos y material depositado por sputtering.

This thesis presents the design and implementation of a Vibrating Sample Mag-netometer with a sensitivity on the order of 10−4 emu, capable of measuring magnetic moments on the order of 101 emu under the influence of a maximum applied magnetic field magnitude of 2300 Oe. The VSM detects the magnetization of magnetic materials by the electromagnetic induction of an e.m.f. on detection coils. This document details the process of implementing a VSM, its components and the measurement automation. Control of the instruments was accomplished using the Python programming language. Calibration was performed using a square piece of nickel strip (Ni, 99.9 % pure) and the characterization of various planar magnetic samples such as magnetic recording media and magnetic material deposited by sputtering was carried out in order to test the VSM’s functionalities.