Processos de magnetização e dinâmica de domínios em ligas ferromagnéticas amorfas

Orientador: Reiko Sato Turtelli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho serão apresentados estudos dos processos de magnetização e fenômenos de relaxação magnética relacionados com a dinâmica da estrutura de domínios em materiais ferromagnéticos amorfos. Foram estudados as influências da geometria (fios e fitas) e condições de produção de fitas nos processos de magnetização por meio de medidas de curva de histerese, campos de pinning e relaxação da permeabilidade magnética inicial em função de tensões externas aplicadas. Os resultados mostram que nos fios, ao contrário das fitas, a estrutura de domínios é fortemente dependente da composição das ligas, que consequentemente exibem diferentes processos de magnetização. Com o intuito de estudar os fenômenos de relaxação a curtos tempos logo depois da aplicação de uma campo magnético, fizemos medidas de despolarização tridimensional de neutrons e de indução magnética sem a presença de uma campo magnético a.c.. Diversas estruturas iniciais de domínio foram induzidas através da aplicação de tensões mecânicas externas e tratamentos térmicos para estudar suas influências na evolução temporal da nova estrutura de domínio a partir de um estado quase saturado. Foi desenvolvido um modelo para descrever o comportamento da evolução temporal da matriz de despolarização e dos resultados de indução magnética. Os resultados mostram que o tempo de nucleação de novos domínios e sua estabilização até a posição de equilíbrio depende das composições das ligas e das anisotropias induzidas nas amostras. Como no aftereffect da permeabilidade inicial, o efeito de relaxação não foi observado para fitas cristalinas. Foram realizadas também medidas de aftereffect e permeabilidade inicial complexa em função da freqüência para estudar efeitos do tipo dissipativo. Para freqüências mais baixas, a relaxação da permeabilidade imaginária se origina dos efeitos de reordenamento de defeitos estruturais ao passo que para altas freqüências os efeitos devido à eddy currents são o fator principal da relaxação Abstract: We present in this work studies of the magnetization processes and relaxation phenomena related to domain structure dynamics in amorphous ferromagnetic materiais. The influence of geometry (wires and ribbons) and different quenching rates in ribbons were studied by means of the stress dependence of the hysteresis loops, pinning fields and magnetic aftereffect. The results show that, unlike in ribons, the domain structure in wires is strongly dependent on the composition and thus the wires show different magnetization processes. To study short time relaxation processes after a magnetic pulse, we performed tridimensional neutron depolarization and induction measurements without any a.c. field. Different initial domain structures were induced by external stress and thermal treatments to study their influence in the time evolution of the new domain structure developed from the saturated state. A model was developed to describe the time evolution of the neutron depolarization matrix and the magnetic induction. The results show that the new domain nucleation time and its stabilization to an equilibrium position depends on the samples' composition and induced anisotropy. Like in the initial permeability aftereffect, the relaxation was not observed in crystalline samples. Frequency dependence of the complex initial permeability aftereffect was used to study dissipative effects. For low frequencies, the imaginary permeability relaxation originates from structural defects reordering processes, while for high frequencies eddy current effects are the main factor Doutorado Física Doutor em Ciências