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Investigadores/as Institucionales

Cebollada Baratas, Federico AlbertoAutor o CoautorSanchez-Agudo, M.Autor o Coautor

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9 de junio de 2019
Publicaciones
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Artículo

Remanence enhancement for stray field-based applications in arrays of crystalline nanomagnets

Publicado en: JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS. 52 (9): 95002- - 2019-02-27 52(9), DOI: 10.1088/1361-6463/aaf614

Autores:

Cebolladao, F; Gomez, A; Palomares, FJ; Sanchez-Agudo, M; Gonzalez, EM; Urdiroz, U; Vicent, JL; Gonzalez, JM
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Afiliaciones

CSIC, Inst Ciencia Mat Madrid, Sor Juana Ines de la Cruz 3 - Autor o Coautor
Ctr Astrobiol CSIC INTA - Autor o Coautor
IMDEA Nanocicncia - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, POEMMA CEMDATIC - Autor o Coautor
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Resumen

With the aim of achieving stable, substantial remanences adequate for exploitation in stray field-based applications, we report on the hysteresis behavior occurring in arrays of single-crystal Fe motifs, a-beam lithographed into prisms with triangular bases and different orientations of their magnetocrystalline axes with respect to the morphological symmetry axes. From both experimental and simulational analyses we recognize the fact that the magnetization reversal processes of our samples were mediated by motif-sized vortices. Their nucleation and annihilation fields and sites within the motifs, and their field-induced displacements, are discussed in terms of the magnetocrystalline and configurational anisotropies and inter-motif dipolar interactions. From our data, we conclude that reduced remanences as large as 0.85 (sufficient for the application requirements), protected by nucleation fields of several tens of Oe, can be produced in arrays where magnetocrystalline easy axes reinforce and partly compensate the easiest and hardest configurational ones, respectively. The angular dependence of the reduced remanence associated with interplay of these anisotropies corresponds to a symmetry reduction from the triaxial one linked to the triangular morphology down to an effective uniaxial one. We also identify, for the particular case of inter-nanoprism distances that are short in comparison with the dimensions of the motif base, a contribution to the remanence enhancement originating from the dipolar interactions.
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Palabras clave

AnisotropyConfigurational anisotropyDipolar interactionsMagnetocrystalline anisotropyNanomagnetsRemanence enhancementShape

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2019, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Acoustics and Ultrasonics.

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Impacto y visibilidad social

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93935/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 30
  • Descargas: 12
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Cebolladao, F.) .

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Objetivos del proyecto

Los objetivos perseguidos en esta aportación se centran en analizar el comportamiento de la histéresis en arreglos de nanomagnetos cristalinos de Fe con diferentes orientaciones de sus ejes magnetocristalinos respecto a los ejes morfológicos; evaluar los procesos de inversión de magnetización mediados por vórtices del tamaño del motivo; determinar los campos y sitios de nucleación y aniquilación de estos vórtices en función de las anisotropías magnetocristalinas y configuracionales, así como de las interacciones dipolares entre motivos; caracterizar la dependencia angular de la remanencia reducida y su relación con la reducción de simetría; y cuantificar la contribución de las interacciones dipolares a la mejora de la remanencia en distancias inter-nanoprisma cortas.
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Resultados más relevantes

Los resultados más relevantes del estudio se centran en el comportamiento de la histéresis en matrices de nanomagnetos cristalinos de Fe con formas prismáticas triangulares. Se identificó que los procesos de inversión de la magnetización están mediados por vórtices del tamaño del motivo, cuyas nucleaciones, aniquilaciones y desplazamientos dependen de las anisotropías magnetocristalinas y configuracionales, así como de las interacciones dipolares entre motivos. Se logró una remanencia reducida máxima de 0.85, protegida por campos de nucleación de varias decenas de Oe, adecuada para aplicaciones basadas en campos dispersos. La dependencia angular de la remanencia refleja una reducción de simetría de triaxial a uniaxial. Además, se observó que las interacciones dipolares contribuyen a la mejora de la remanencia en distancias inter-prismáticas cortas.
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Reconocimientos ligados al ítem

F C, F J P, M S A, U U and J M G would like to acknowledge the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness Grant Nos. MAT2013-47878-C2-1-R, MAT2013-47878-C2-2-R and MAT2016-80394-R. A G, E M G and J L V are grateful for support from Spanish Ministry of Economy and Competitiveness Grant No. FIS2016-76058-C4-1-R (AEI/FEDER, EU) and Comunidad de Madrid Grant No. P2013/MIT-2850. IMDEA Nanociencia acknowledges support from the 'Severo Ochoa' Program for Centers of Excellence in R&D (MINECO, Grant SEV-2016-0686).
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