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WPF. Nuevos fenómenos magnéticos en superficies e interfases

El eje de actuación F tiene como objetivos fundamentales la comprensión de fenómenos magnéticos y magneto-ópticos en estructuras de escala nanométrica como 2D superficies o 3D-quantum dots. Es comprensible, por lo tanto que el control fino de las propiedades de micro-estructura, morfología y composición química de superficies en intercaras sea una prioridad para esta área de aplicación científico-tecnológica.

En particular, el desarrollo reciente de aplicaciones tales como la magneto-plasmónica está motivando el estudio de procesos de modificación superficial y de revestimiento de láminas delgadas que combinen materiales con ambas propiedades de respuesta magnética y resonancia plasmónica. Por ejemplo, los metales nobles son capaces de mostrar respuestas plasmónicas intensas y localizadas, pero no respuesta magneto-optica (MO). Por el contrario, los metales ferromagnéticos son capaces de mostrar respuesta MOa campos B moderados, pero no así respuesta plasmónica. La combinación de intermetálicos en estructuras nano-dimensionadas puede dar así lugar a fenómenos combinados cuyo interés tecnológico abarca los sectores basados en modulación magnética de señales ópticas, y almacenamiento magnético.

Este eje de actividad está dividido en las tareas que se describen a continuación:

F1.
Desarrollo de láminas delgadas nano-estructuradas ,mediante técnicas combinadas de pulsed laser deposition, magnetron sputtering, y molecular beam epitaxy (MBE). Crecimiento de láminas en forma de multi-capa nanométrica con estructura cristalina controlada e interfaces bien definidas. Se pretende estudiar sistemas combinados con Au/Ag y Fe/Co. Esta tarea se realimentará de los hitos logrados en el eje de actividad A en el que se van a investigar fenómenos de intercara y crecimiento de láminas delgadas. Caracterización electrónica, structural y morfológica mediante técnicas de espectroscopías de fotoelectrones y electrones Auger, difracción de R-X, y microscopía electrónica de barrido. Esta tarea cuenta con la colaboración del eje de actividad B en el que se pretenden desarrollar nuevas técnicas de caracterización HREED in-situ.

Cálculo de modelos teóricos para predecir los resultados experimentales. Caracterización óptica (campo cercano), magnetoóptica y magnetoplasmónica mediante microscopía óptica de campo cercano (SNOM) de las nano-estructuras fabricadas. Espectroscopía Kerr sin y con excitación plasmónica resonante. Simulaciones micro-magnéticas.
F2.
Caracterización magnética mediante técnicas de magnetrometría (VSM) efecto Kerr y dicroismo magnético (mediante radiación synchrotron). Efecto del campo magnético aplicado en el vector de onda k de propagación del plasmon de superficie.
F3.
Estudio de la hysteresis magnética en superficies e intercaras. Mecanismos de coercitividad y coercitividad gigante asociados a las nanoestructuras sintetizadas.
F4.
Estudio de la hysteresis magnética en superficies e intercaras. Efectos de relajación asociados al dimensionado nano-métrico de estructuras 2D y 3D, en escalas de tiempos relevantes para grabado magnético (103 – 104 s).

La relación entre las diferentes actividades entre sí y con los otros ejes de actividad se representa en el siguiente diagrama.

Diagrama WPF