En resumen, hemos estudiado la inversión de la imanación tanto térmica como por campo externo en bicapas magnéticas blando/duro para la grabación magnética.
Ambos fenómenos pueden consistir en un complejo mecanismo, incluyendo la penetración de un muelle de canje desde el material blando hacia el duro. Se ha dado especial atención al caso en el cual el material duro es FePt y el material blando es FeRh.
De nuestros resultados se puede concluir lo siguiente:
- El modelo atomístico indica que una penetración del orden de pocas unidades atómicas puede ser suficiente para inducir la propagación de la pared hacia el material duro. Sin embargo, esto último no está permitido en el modelo micromagnético debido a la falta de discretización y esta limitación es responsable del fallo del modelo micromagnético a la hora de predecir la coercitividad para bajo valor del acoplo en la intercara.
Esto enfatiza la necesidad de modelos atomísticos y en general, modelos multiescala para describir apropiadamente el papel de la intercara en el proceso de inversión de la imanación. Este resultado puede ser de importancia general para todos aquellos casos donde se considera la influencia de un pequeño parámetro de intercambio en la coercitividad, tales como imanes permanentes compuestos de dos fases [Fischer 98,Schrefl 94].
- Desde el punto de vista de una bicapa de FePt/FeRh hemos demostrado que un pequeño valor del intercambio en la superficie puede ser suficiente para reducir la coercitividad hasta entre
y 
veces. La predicción de la saturación de la coercitividad para valores pequeños de intercambio en la intercara es de importancia práctica. Sin duda, la producción de sistemas bicapa con este nivel de valor de intercambio es necesaria para conseguir maximizar la reducción de la coercitividad. Otra consideración adicional surge del hecho que la reducción de 
es muy rápida para valores pequeños 
. Esto significa que en esta región cualquier tipo de fluctuación local de la intensidad del valor de intercambio dará una contribución a la distribución de campos coercitivos por encima y por debajo de aquellas originadas por la dispersión de las propiedades, principalmente la anisotropía y el volumen del grano. Dado que una distribución estrecha de campos coercitivos es necesaria para obtener buenas propiedades, seria deseable crear bicapas con intercambio interfacial en la región de saturación. El valor del parámetro de intercambio interfacial no está bien establecido y es difícil de cuantificar. Sin embargo, el intercambio interfacial es normalmente bastante pequeño y puede ser que incluso un valor de
esté por encima de las capacidades de técnicas como sputtering y por lo tanto puede ser posible que el medio
pueda requerir crecimiento epitaxial por haz molecular u otras técnicas avanzadas.
- La estructura granular necesaria para aplicaciones de grabación magnética no modifica la anterior conclusión, siempre y cuando el tamaño de grano en el material blando es mucho más largo que en el FePt. No obstante, capas continuas de material blando dan lugar a un acoplo de intercambio efectivo dentro de los granos de la capa de material duro.
- El mecanismo asistido por pared de dominio, correspondiente a un valor elevado de
,
confirmando las predicciones previas, es mucho más eficiente en la reducción de la coercitividad que el mecanismo de rotación de dos macrospines, correspondiente a un valor pequeño de
y considerado en Ref. [Victora 05a].
- Las diferencias entre un modelo isotrópico del intercambio (Model I) y otro basado en
parámetros más realistas para la fase dura (
FePt) (Model II) en el cálculo de barreras de energía pone de relieve la importancia de usar parámetros correctos para las propiedades del material en simulación de medios compuestos de dos fases. Esto otra vez enfatiza el papel de los modelos multiescala, donde resultados ab-initio son incorporados en el micromagnetismo.
- También hemos demostrado que en una bicapa basada en materiales genérico una intensidad moderada del intercambio (
) es necesaria para lograr baja coercitividad y la máxima figura de merito usando el efecto de muelle de canje.
- El cálculo directo de la interacción magnetostática en una lámina compuesta de granos, más realista que la aproximación de dicha interacción entre granos mediante campo medio,
confirma que en películas delgadas para la grabación magnética perpendicular el uso de fases duras con pequeña imanación es necesario y que el estado de los granos vecinos es afectado por el estado del grano central.
2008-04-04
