Caracterización estructural y magnética de los sólidos granulares de cocu y su correlación con la magnetorresistencia gigante

Resumen

Los sólidos granulares formados por gránulos magnéticos embebidos en una matriz metálica presentan un gran interés debido a sus potenciales aplicaciones tecnológicas, en particular en el campo de los sensores magnéticos, ya que manifiestan un fenómeno, la magnetorresistencia gigante (GMR), que consiste en que bajo un campo magnético aplicado su resistencia eléctrica disminuye notablemente. En esta tesis se han estudiado cintas granulares de CoxCu100-x obtenidas a partir de la técnica melt-spinning. Diferentes trozos de las muestras así obtenidas, llamadas as-quenched (aq), han sido recocidas a temperaturas entre los 400 y 650ºC con el objeto de modificar su estructura granular y correlacionarla con los cambios que provoca en la GMR. Así, en primer lugar hemos caracterizado la GMR a 10K y un campo magnético máximo de 7T y hemos observado que el valor de saturación de la GMR evoluciona de manera similar con la temperatura de recocido para las cuatro composiciones (x) estudiadas: aumenta fuertemente hasta los 400-450ºC y cae al recocer a 500ºC. El valor más alto conseguido es de 32% para la muestra x=15 recocida a 400ºC. El estudio de la microestructura se ha realizado por tres técnicas estructurales complementarias [Difracción de rayos x (DRX) y de neutrones a bajo ángulo (SANS) y EXAFS (Extended x-ray absorption fine estructure)] y a partir del análisis magnético, que indirectamente nos ha proporcionado valiosa información estructural debido a que los gránulos magnéticos presentan respuetas magnéticas diferentes dependiendo de su tamaño. Así, hemos observado que ya en las muestas aq el Co se distribuye en gránulos ferromagnéticos (FM) de 20-40 nm, nanogránulos superparamagnéticos (SPM) de 2-3 nm y que existe también una cierta cantidad de átomos de Co que se encuentran diluidos en la matriz de Cu con una débil señal paramagnética. Al recocer, se induce un proceso de segregación y los átom