Exploiting magnetic dipolar interactions in artificially nanostructured systems

Abstract

La presente tesis estudia el comportamiento de las interacciones dipolares magnéticasen materiales nanoestructurados ferromagnéticos. Las muestras objeto de estudio hansido fabricadas por medio de litografía por haz de electrones. Se han fabricadomuestras con nanoestructuras periódicas de tamaño sub-nanométrico bien definidas ycon separaciones inferiores a 50nm de una forma completamente reproducible. Acontinuación se estudian tres casos en los que las interacciones dipolares magnéticastienen un rol principal. El primer caso consiste en el estudio de la inversión de lamagnetización en nanoimanes acoplados por medio de interacciones dipolaresasimétricas, a través de las cuales se consigue tunear el camino de inversión de lamagnetización, llegando a obtener estados no-uniformes de magnetización ennanoimanes en los que dichos estados son extremadamente desfavorecidos. El segundocaso consiste en el estudio de la acomodación de la frustración magnética enestructuras periódicas de tipo spin-ice artificial, en las cuales se ha desarrollado unprotocolo de demagnetización termal que da lugar a estados de baja energía nuncaantes reportados en literatura mediante un método de demagnetización. Por último, seestudia el efecto del pulso de campo magnético creado por el desplazamiento de unapared de dominio a través de un nanohilo, el cual afecta la magnetización denanopartículas magnéticas colocadas a una distancia de 50nm del nanohilo. Se haconseguido inducir un proceso de inversión de la magnetización en dichasnanopartículas debido a la acción del pulso de campo creado por la pared de dominio.