Advancing Magnetic Science: Insights into Non-Exchange Bias Hysteresis Loop Shifts
Eloy Antonio López del Castillo García (Universidad de Castilla la Mancha). Tutor: José Ángel de Toro Sánchez.
Este trabajo explora la aparición de sorprendentes sinergias en la combinación de nanopartículas magnéticamente “blandas” (maghemita) y “duras” (maghemita dopada con cobalto), donde estos adjetivos hacen referencia a la dificultad para invertir la magnetización, es decir, a la “coercitividad” en la respuesta magnética (o curva de histéresis) de cada tipo de material. Además, las partículas duras muestran un desplazamiento (o “bias”) de su ciclo de histéresis debido a interacciones internas “de canje” entre distinas partes de la nanopartícula (exchange-bias).
En nuestro trabajo hemos encontrado que en estos sistemas binarios densos de partículas blandas sin bias mezcladas con partículas duras con exchange-bias, donde la interacción magnetostática solo consigue un débil acoplamiento entre las partículas debido a su muy diferente coercitividad, el desplazamiento global de la curva de histéresis (bias) no es un promedio de las partículas, sino que supera ampliamente, para ciertas proporciones blandas/duras, el bias que exhiben las partículas duras por sí solas. Mediante la simulación sistemática de superposición de ciclos en Matlab, demostramos que este efecto requiere una inversión asimétrica de la magnetización de las partículas duras.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos magnéticos más eficiente (como las válvulas de espín de las cabezas lectoras de discos duros), ya que permite mejorar y manipular esta importante propiedad magnética de manera muy sencilla.
