ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE FILMES ULTRAFINOS DE CO, NI E FE PREPARADOS POR ELETRODEPOSIÇÃO

Neste trabalho sao estudadas as propriedades magneticas de filmes ultrafinos de Co, Ni e Fe produzidos por eletrodeposicao sobre substratos de ouro. Co, Ni e Fe sao materiais ferromagneticos, que se caracterizam por apresentar uma magnetizacao espontânea, mesmo na ausencia de um campo magnetico, abaixo de uma temperatura critica chamada temperatura de Curie (Tc). Para materiais massivos, Tc e bem definida e seu valor depende somente da sua composicao. No caso de filmes finos e ultrafinos (espessuras inferiores a 10 nm), Tc e reduzida e depende de varias quantidades, na qual se destaca a anisotropia magnetica. A tecnica utilizada para a producao dos filmes e a tecnica potenciostatica baseada em tres eletrodos: eletrodo de trabalho (substrato de ouro), eletrodo de referencia (Ag/AgCl) e contra eletrodo (fio de platina). Em uma celula eletroquimica, os tres eletrodos sao imersos em uma solucao eletrolitica contendo os metais (Co, Ni ou Fe). A caracterizacao eletroquimica e realizada atraves de voltamogramas ciclicos (CV). Um potenciostato e responsavel pela varredura do potencial com velocidade constante e a resposta em corrente permite identificar os picos de dissolucao (corrente positiva) e deposicao (corrente negativa) de cada metal. Sao feitas deposicoes, em tempos fixos e em potenciais pre-determinados, a fim de analisar a espessura dos filmes depositados e sua evolucao com o tempo de deposicao. Os substratos de ouro sao obtidos a partir de discos compactos gravaveis (CD-Rs) especiais que possuem uma camada de ouro em sua estrutura. Os CD-trodos, como sao chamados, sao produzidos removendo as camadas polimericas que servem de protecao aos dados gravados do CD, atraves de um ataque quimico com solucao de acido nitrico. As propriedades magneticas sao estudadas in-situ utilizando um magnetometro optico a efeito Kerr (MOKE). Foram realizados CVs em bequer e na celula eletroquimica do MOKE para termos maior confiabilidade nos resultados, pois a celula do MOKE tem dimensoes reduzidas quando comparada com o bequer. Os CVs realizados no bequer e na celula do MOKE exibiram bom acordo, tendo apenas um leve deslocamento, relacionado a configuracao dos eletrodos. As taxas de deposicao dos filmes, em monocamadas (ML) por segundo foram extraidas dos graficos de espessura contra tempo. Os valores obtidos foram de 0,07 ML/s para o Cobalto, 0,10 ML/s para o Niquel e 0,05 ML/s para o Ferro. Sao apresentadas curvas de magnetizacao em funcao do tempo de deposicao dos tres metais. As curvas apresentam uma rapida evolucao nos primeiros segundos de deposicao, estando coerentes com as curvas de espessura contra tempo. A medida que o tempo de deposicao aumenta, a magnetizacao tem taxa de crescimento menor, assim como a taxa de deposicao. Os resultados obtidos sao comparados aos obtidos com um magnetometro de campo gradiente alternado (AGFM) e apresentam mesmo comportamento. Etapas futuras contemplam analise da morfologia dos filmes por microscopia de forca atomica e caracterizacao estrutural por difratometria de raios-X.