Analysis of the magnetic Fe/MgO(001) interface with linear and nonlinear magneto-optical techniques

This study involves the analysis of the Fe/MgO(001) interface using linear and nonlinear magneto-optical techniques. After an introduction to magnetism and the growing importance of surface and interface physics, the MOKE and MSHG magneto-optical techniques will be presented, highlighting their advantages for studying magnetic materials alongside the relevant mathematical formalism. Finally, results obtained from the analysis of an Fe/MgO(001) sample will be presented, demonstrating the information that can be derived by combining these techniques. Particular emphasis will be placed on the possibility to reconstruct magnetic domain kinetics and on the potential presence of an interfacial exchange spring that asymmetrically influences the magnetic reversal process across the two magnetization inversion processes in the hysteresis cycle.

Studio e analisi dell'interfaccia Fe/MgO(001) tramite l'utilizzo di tecniche magneto-ottiche lineari e nonlineari. Dopo una prima introduzione sul magnetismo e sulla crescente importanza della fisica delle interfacce e delle superfici, verranno presentate le tecniche magneto-ottiche MOKE e MSHG. Presentandone i vantaggi nell'applicazione per lo studio di materiali magnetici e il formalismo matematico. Infine verranno mostrati i risultati ottenuti nell'analisi di un campione di Fe/MgO(001), mostrando quali informazioni è possibile ricavare da una combinazione delle tecniche. Particolare enfasi verrà data alla possibilità di ricostruire la cinematica dei domini magnetici e alla possibile presenza di una molla di scambio all'interfaccia che influenza il processo di inversione magnetica in maniera asimmetrica nei due salti di inversione durante i cicli di isteresi.