Caracterizações estrutural e magnética de filmes
finos de FeGa/ZnSe/GaAs(001).
Bolsista: Ronei Cardoso de Oliveira
PIBIC/UFPR-TN
Orientador: José Varalda
As ligas de FeGa massivas apresentam
magnetostricção, fenômeno que está associado ao
ordenamento dos átomos de Ga, distorção tetragonal
da estrutura cristalina, alto grau de textura
(preferencialmente [001]) e constantes elásticas
fortemente dependentes da quantidade de Ga na
liga. No trabalho desenvolvido aqui, estudamos o
efeito da temperatura do substrato e recozimentos
nas propriedades dos filmes de FeGa para duas
proporções constantes de Fe e Ga.
Epitaxia por feixes moleculares – amostras com a
espessura nominal de 36 nm.
Difração de raios X.
Medidas de magnetização em função do campo
magnético em 300 K e 10 K.

Amostra
Temperatura
do substrato
(TS) °C
Temperatura
de
recozimento
(1h) °C
Temperatura
do Fe °C
Temperatura
do Ga °C
Estequiometr
ia Fe1-xGax
13
180
320
1420
725
14%<x<15%.
14
320
---
1420
725
14%<x<15%.
16
180
---
1420
725
14%<x<15%.
17
320
---
1420
740
29%<x<30%.
18
180
320
1420
740
29%<x<30%.
M. Eddrief, Y. Zheng, S. Hidki, B. Rache Salles, J.
Milano, V. H. Etgens, and M. Marangolo, Phys. Rev.
B 84, 161410(R) (2011)
S. Rafique, J. R. Cullen, M. Wuttig, J Cui, J. Appl.
Phys. 95, 6939 (2004).

As medidas de difração de
raios
X
permitiram
determinar os parâmetros de
rede das amostras de FeGa,
que na direção [001] são
entre 1.7 % e 3.8 % maiores
que o do ferro puro (a =
0.286 nm). Foi observado
que o tratamento térmico
relaxa a estrutura do FeGa.
As propriedades magnéticas
foram
estudadas
por
medidas de magnetização
em
função
do
campo
magnético em 300 K e 10 K.
A partir dos ciclos de
histerese foram obtidas as
constantes anisotrópicas K
para amostras com 14% e
29% de Ga. Com 14% de
Ga, foi encontrado um K 7%
maior do que o do Fe puro
(4,5 ×104 J/m³), enquanto
que para 29% os filmes são
isotrópicos.
Em conclusão, as variações dos parâmetros de rede em função
da dopagem, temperatura de crescimento e de recozimento,
bem como as características de anisotropias magnéticas
observadas indicam que as amostras de FeGa possuem as
características de um material magnetostrictivo mesmo quando
crescidas na forma de filmes finos.