Magnetometro VSM Vettoriale MicroSense Model 10
Alberto M.Testa - albertomaria.testa@ism.cnr.it
Gaspare Varvaro - gaspare.varvaro@ism.cnr.it
Laboratorio Materiali Magnetici Nanostrutturati (nM2-Lab)
SPECIFICHE TECNICHE
- Elettromagnete convenzionale da Hmax = 2 T (pole gap =70mm; peso= 2 Tons)
- Temperatura variabile tra 80K < T < 770K
- Sistema automatizzato di rotazione del magnete
- Range: ± 540º (field plane);
- Risoluzione: 0.0005º
- Accuracy and repeatability: ±0.2º
PICK-UP COILS VETTORIALI
- 8 bobine di rivelazione disposte in 4 coppie, in grado di rivelare simultaneamente le componenti X ed Y del vettore momento magnetico
- Accuratezza nella determinazione del modulo ed angolo del vettore momento magnetico: ±1.5% ±1.5 º
- Sensibilita’ in momento magnetico: 5 *10-6 emu
- Controllo automatizzato mediante software proprietario delle operazioni di calibrazione, scrittura delle sequenze di misura, raccolta ed analisi dati
TECNICHE DISPONIBILI
Il software di controllo VMS supporta una serie di differenti protocolli di misura per valutare le proprietà magnetiche primarie (ad es. Ms, Hc, Kan, TC) e per studi avanzati sulle interazioni interparticella (grano), meccanismo di inversione della magnetizzazione e simmetria di anisotropia magnetica.
- Cicli d’isteresi
- Misure di rimanenza
- Curve di magnetizzazione rimanente dopo demagnetizzazione
- Misure di magnetizzazione rimanente isoterma (IRM)
- δM / Henkel plot
- Curve di inversione del primo ordine (FORC)
- Misure trasverse
- Misure di magnetizzazione dipendenti dal tempo
CAMPIONI
- Forma e dimensioni: dischi (5<ϕ<8 mm di diametro per film sottili); cilindro (altezza 12 mm / diametro 3 mm per liquidi) altezza 4 mm / 8 mm per polveri (fino a 10 mg di peso)
Durata tipica dell’acquisizione di un loop di isteresi approx. 30 min
UTILIZZATO PER
- Film sottili magnetici ed eterostrutture
- Nanoparticelle magnetiche
- Nanoarchitettura magnetica
- Nanocompositi magnetici ibridi
- Studi fondamentali su materiali di interesse applicativo (energia, biomedicina, sensori, ambiente, ICT e patrimonio culturale)
ESEMPI APPLICATIVI
Antiferromagneti artificiali a base di Co/Pd per applicazioni biomediche
Sono state studiate sistematicamente le proprietà magnetiche di stack e microdischi costituiti da ripetizioni multiple M di unità antiferromagnetiche artificiali [Co / Pd] N / Ru /[Co/Pd] N con anisotropia magnetica perpendicolare. Per M ≤ 5, i campioni soddisfano tutti i criteri fondamentali per le applicazioni biomediche (ovvero: zero rimanenza, anisotropia magnetica uniassiale, suscettibilità a campo zero quasi nulla e switch alla saturazione dei momenti estremamente definito) insieme alla capacità di variare il momento magnetico totale alla saturazione variando il numero di ripetizioni dello stack.
Si veda: G. Varvaro et al. Nanoscale 11, 21891 (2019)
Meccanismo di inversione della magnetizzazione in bistrati Fe/L10-FePt perpendicolare accoppiati per scambio
E’ stato studiato Il meccanismo di inversione della magnetizzazione in bistrati soft/hard Fe/L10-FePt perpendicolare accoppiati per scambio in funzione dello spessore dello strato soft (Fe; t= (2, 3, 5 nm) combinando misure magnetiche trasversali angolari e CC, e simulazioni numeriche micromagnetiche. Per uno spessore del Fe inferiore alla lunghezza di scambio FePt (~ 2 nm) il sistema si comporta come un magnete rigido. Per spessori maggiori, il processo di inversione della magnetizzazione inizia con la rotazione dei momenti del Fe verso il piano del film, come indicato dall'aumento del segnale My trasversale mentre il campo esterno passa dal valore di saturazione a zero.
Si veda: G. Varvaro et al New Journ.of Physics 14(2012) 073008
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