“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 17462
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física da Matéria Condensada |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Leonardo Vieira Freitas |
| Orientador | RAFAEL OTONIEL RIBEIRO RODRIGUES DA CUNHA |
| Outros membros | Antonio Mendes França Neto, Iago Greca Rossanes Fontes, JOAQUIM BONFIM SANTOS MENDES, Murilo Quirino de Andrade |
| Título | Estudo do transporte eletrônico, correntes de spin e caloritrônica de spin em filmes finos |
| Resumo | Quando uma tensão elétrica é gerada por meio de um gradiente de temperatura, chamamos esse fenômeno de efeito Seebeck. Em 2008, foi descoberto o efeito spin Seebeck. Nesse novo fenômeno, quando um gradiente de temperatura é aplicado em um material magnético haverá um desbalanço nas populações de spin do material, responsável por gerar uma corrente de spin, que é convertida em corrente de carga pelo efeito Hall de spin inverso, gerando uma diferença de potencial. O efeito spin Seebeck é um dos tópicos mais estudados na área da spintrônica, uma vez que se trata de uma das mais novas formas de gerar corrente de spin. Para analisarmos esse comportamento, temos que preservar os spins dos elétrons enquanto eles se movem no material. Para isso são preparadas amostras de filmes finos de ordem nanométrica, aumentando-se o livre caminho médio dos elétrons, ou seja, minimizando a quantidade de colisões que esses elétrons sofreriam. As amostras são fabricadas pela técnica de sputtering. Com esse método são produzidas amostras com uma camada de material magnético (FM) e a outra camada com um metal não-magnético (NM), onde a corrente de spin é gerada na camada FM e convertida em corrente de carga na NM. Nas amostras são colocados fios de cobre para detectar a tensão gerada pela corrente de spin. Neste Projeto realizamos a montagem do sistema de medidas e fizemos as calibrações necessárias para o experimento. Utilizamos uma fonte bipolar responsável por alimentar um eletroímã, que produz campo magnético de até 1360 Oe, que tem o objetivo de polarizar os spins dos elétrons do material FM. Um módulo de Peltier é colocado na parte superior da amostra, podendo tanto resfriá-la quanto aquecê-la, gerando um gradiente térmico na amostra e a corrente de spin. Assim, com a ajuda de um multímetro de alta precisão conectado aos fios de cobre, detectamos o efeito spin Seebeck. Os resultados obtidos para amostras de TIG/Pt e TIG/Ta, mostram o comportamento do efeito Hall de spin inverso, descrito pela equação Jc = q(Js x P), onde Jc e Js são as correntes de carga e de spin respectivamente, P é a polarização de spin na direção de campo magnético aplicado, e q é o ângulo Hall de spin que mede a conversão entre as correntes de spin e de carga. Na amostra de TIG/Pt, quando elevamos a intensidade da corrente de spin por meio do aumento do gradiente de temperatura, detectamos uma corrente de carga mais intensa. Além disso, ao inverter o sentido do campo magnético também é observado a inversão do sentido da corrente de carga, pois o sentido de polarização dos spins é invertido. Por outro lado, na amostra de TIG/Ta detectamos um comportamento similar, porém, como o Ta possui um ângulo Hall de spin negativo, foi observado uma inversão no sentido da corrente de carga em relação a amostra TIG/Pt. Os resultados obtidos confirmam uma boa calibração do sistema e estão condizentes com resultados similares apresentados na literatura. |
| Palavras-chave | Spintrônica, Corrente de spin, Efeito seebeck de spin |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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