Generation of ferromagnetism on non-magnetic materials

Resumen

En els darrers anys, el desenvolupament de nous mètodes per a la fabricació de xarxes ordenades de nanoestructures magnètiques (litografia magnètica) ha esdevingut un camp de recerca de gran interès. Això es deu tant per l'ampli ventall d'aplicacions tecnològiques que se'n deriven de les estructures magnètiques de grandària submicromètrica (biomedicina, gravació magnètica, ...), com per raons de caire més fonamental, ja que sovint el comportament magnètic d'aquests materials a escala nanomètrica és diferent del corresponent als materials massissos. Els aliatges de Fe60Al40 (percentatge atòmic) i els acers inoxidables austenítics posseeixen una combinació de propietats estructurals i magnètiques que els converteix en materials amb cert potencial per a ser litografiats magnèticament. Des d'un punt de vista magnètic, mentre que els aliatges de Fe60Al40 ordenats atòmicament són paramagnètics a temperatura ambient, els aliatges de Fe60Al40 desordenats a nivell atòmic presenten un comportament ferromagnètic. Pel que fa als acers inoxidables austenítics, a partir de deformació mecànica, es pot induir la transformació en estat sòlid de la fase austenita (paramagnètica) a la fase martensita (ferromagnètica) en aquests aliatges ferris. A més, els processos de nitruració a temperatura moderada en acers inoxidables austenítics permeten transformar parcialment la fase austenita en la fase "austenita expandida", que és una solució sòlida sobresaturada de nitrogen que presenta un comportament ferromagnètic. Aquesta Tesi està basada en la generació de xarxes ordenades d'entitats ferromagnètiques a escala micro/nanomètrica, dins d'una matriu paramagnètica, en la superfície d'aliatges de Fe60Al40 i acers inoxidables austenítics. Aquest propòsit s'assoleix aprofitant les transicions magnètiques que tenen lloc en aquests materials després de sotmetre'ls a processos de deformació plàstica local (nanoindentació) i irradiació controlada amb ions (?s de feixos d'ions focalitzats i irradiació amb ions de gasos nobles a través de màscares en el cas del Fe60Al40 i processos de nitruració a través de màscares d'irradiació en els acers inoxidables austenítics). Cal esmentar que també s'ha dut a terme un estudi detallat de les modificacions a nivell estructural, mecànic i magnètic que ocorren en aquests materials una vegada s'han deformat mecànicament o irradiat amb ions.