Magnetoimpedancia de muestras planas en alta frecuencia

Resumen

La Magnetoimpedancia (GMI) es la variación de impedancia eléctrica que presentan los materiales ferromagnéticos ante cambios de un campo magnético externo, debida al efecto pelicular (profundidad de penetración del campo electromagnético dependiente de la permeabilidad del material). Este fenómeno ha sido objeto de numerosas investigaciones en los últimos quince años, dado el interés que suscita su gran sensibilidad frente a campos muy pequeños, lo cual presenta numerosas aplicaciones prácticas. Existen varios tipos de muestra que presentan GMI, entre las cuáles destacan las películas delgadas multicapa, por sus elevadas prestaciones y su capacidad para ser integradas en procesos automatizados de fabricación industrial. La forma básica de estas muestras es del tipo F/C/F, donde F representa una capa de material ferromagnético y C una capa de conductor no magnético. El espesor de las capas de las películas delgadas utilizadas en GMI suele ser inferior a 1 um. Para que el efecto pelicular sea notable en ellas, y pro lo tanto se alcancen las máximas sensibilidades, es necesario trabajar a frecuencias del orden de los centenares de MHz en adelante. Para ello, es necesario utilizar técnicas propias de la ingeniería de microondas, así como procedimientos matemáticos que permitan corregir adecuadamente los datos experimentales. En esta investigación se han aplicado con éxito dichas técnicas, pudiendo medir con gran exactitud la magnetoimpedancia de varias películas multicapa, de diferentes tamaños y estructura, a frecuencias entre 100 kHz y 3 GHz. Esto ha permitido analizar el fenómeno de la GMI en alta frecuencia y sur relación con la Resonancia Ferromagnética, así como realizar algunos estudios acerca del efecto del tamaño de la muestra en la GMI. Además, se ha comprobado que algunas de las muestras exhiben las mayores sensibilidades que se hayan publicado hasta ahora en películas delgadas basadas en NiFe (permalloy).