Neutron Reflectometry Simulation of Thin Film Heterostructures with Ferromagnetic and Superconducting Layers

Resumen

En este trabajo, resolvemos la ecuación de Schrödinger para simular la interacción de neutrones con películas delgadas en el contexto de la técnica de Reflectometría de Neutrones. Estudiamos las curvas de reflectividad de una estructura compuesta por materiales superconductores a ambos lados de una capa ferromagnética. La muestra analizada tiene la configuración Nb (15 nm) / V (70 nm) / X (3 nm) / Nb (100 nm), donde X representa la capa ferromagnética, específicamente Fe, Ni o Gd. Analizamos la dependencia de las curvas de reflectividad con el ángulo de incidencia para ciertos rangos de longitud de onda y discutimos las tendencias observadas. Además, simulamos curvas de Reflectometría de Neutrones Polarizados y comparamos los resultados para diferentes posibles orientaciones de la magnetización de la muestra, verificando las simulaciones con los resultados esperados. Por último, comparamos las curvas de reflectividad para diferentes materiales ferromagnéticos y explicamos los patrones resonantes y correlacionados observados entre las curvas de reflectividad y absorción. Estos efectos se atribuyen a un aumento de la densidad de neutrones cerca de la capa de gadolinio, particularmente cuando el antinodo de la onda estacionaria coincide con esta cada para longitudes de onda de “resonancia”.