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In this paper we present a comparative analysis of the magnetic interactions and reversal mechanisms of two different systems: NdFeB-type alloys with grain sizes in the single domain range and Fe-SiO2 nanocomposites with Fe concentrations above and below the percolation threshold. We evidence that the use of the coercivity as the main parameter to analyse them might be misleading due to the convolution of both reversible and irreversible magnetization variations. We show that the switching field and thermally assisted demagnetization allow a better understanding of these mechanisms since they involve just irreversible magnetization changes. Specifically, the experimental analysis of the coercivity adquisition process for the NdFeB-type system suggests that the magnetization reversal is nucleated at the spin misalignments present due to intergranular exchange interactions. On the other hand, the study of the magnetic viscosity and of the isothermal remanent magnetization (IRM) and direct field demagnetization (DCD) remanence curves indicates that the dipolar interactions are responsible for the propagation of the switching started at individual particles.En este artículo presentamos un análisis comparativo de la influencia de la microestructura a través de las interacciones magnéticas en los mecanismos de inversión de la magnetización en dos sistemas diferentes: aleaciones tipo NdFeB con tamaños de grano en el rango de monodominio y nanocompuestos de Fe-SiO2 con concentraciones de Fe tanto por encima como por debajo del umbral de percolación. Ponemos de manifiesto que el uso del campo coercitivo como parámetro de análisis puede llevar a equívocos debido a la coexistencia de variaciones reversibles e irreversibles de la magnetización. También mostramos que el campo de conmutación y la desimanación térmicamente asistida permiten una mejor comprensión de dichos mecanismos ya que reflejan exclusivamente cambios irreversibles de imanación. Concretamente, el análisis experimental del proceso de adquisición de coercitividad de los sistemas tipo NdFeB sugiere que la inversión de la magnetización se nuclea en los desalineamientos de los espines debidos a las interacciones de canje intergranular en las fronteras de grano. Por otra parte, el estudio de la viscosidad magnética y de las curvas de remanencia isoterma (IRM) y de remanencia de desimación DC (DCD) de los nanocompuestos de Fe-SiO2 indica que las interacciones dipolares son responsables en este sistema de la propagación de la conmutación, que se genera en partículas individualmente consideradas.

The temperature dependence of the magnetic behaviour of Fe-based glass-coated amorphous microwires with positive magnetostriction has been studied in the temperature range from 5 to 300 K. For long enough microwires, hysteresis loops are squared shaped in the whole temperature range denoting the existence of a large domain with axial easy axis. For short microwires, magnetic bistability is partially lost near room temperature but may be recovered at low temperature. This is interpreted considering the influence of the shape anisotropy: in short wires the demagnetizing field may become large enough to destroy the single domain structure. The influence of coating is also considered by studying microwires with different coating thickness. Transverse magnetoelastic anisotropy up to around 400 MPa can be induced at low temperature as a consequence of the difference in thermal expansion coefficients between metallic nucleus and insulating coat. Additional changes in the low-temperature loops have been identified to be a consequence of the way how the microwires are fixed to the sample´s holder. Under particular circumstances transverse anisotropy induced at low temperature may destroy the bistable behavior.En este trabajo se resumen los más recientes resultados alcanzados relativos al comportamiento magnético de microhilos amorfos ricos en Fe cubiertos de capa aislante en función de la temperatura de medida (en el rango de 5 a 300 K). Estos microhilos, debido a su elevada magnetostricción, presentan comportamiento magnético biestable cuando su longitud supera un valor crítico determinado por la intensidad de la anisotropía magnética axial. Esta anisotropía depende en particular del espesor de la cubierta protectora de Pyrex, de modo que al reducir la temperatura se inducen fuertes tensiones mecánicas (hasta 400 MPa) como consecuencia de la diferencia de valor del coeficiente de expansión térmica con el núcleo metálico. Se comprueba asímismo que el modo de sujección del microhilo al portamuestras puede generar fuertes tensiones de compresión y dar lugar a la desaparición de comportamiento biestable.

A study of the magnetization reversal process at 300 K in a co-precipitated cobalt ferrite material was carried out. The evolution of the reversible Mrev and irreversible Mirr magnetization components were determined by measuring sets of recoil curves from different points on the initial magnetization curve and mayor demagnetization curve (Isothermal Remanent Magnetization and Direct Current Demagnetization Methods). The Mrev(Mirr)Hi curves at constant Hi < Hc , where Hc is the coercivity of the sample, exhibit a well-defined maximum (minimum) for the initial magnetization (demagnetization) process. This is characteristic of an increasing in the total domain wall area in the material during the processes of magnetization and demagnetization. This behavior for Mrev and the shape of the η= (∂Mrev/∂Mirr)Hi function, suggest that domain wall movement subject to pinning is the dominant mechanism for the reversal magnetization process in this material.Se realizó un estudio del proceso de inversión de la magnetización a 300 K en un material de ferrita de cobalto co-precipitada. La evolución de las componentes reversible Mrev e irreversible Mirr de la magnetización se determinó por el Método de Magnetización Isotérmica Remanente (MIR) que consiste en medir un conjunto de curvas de retorno a partir de diferentes puntos de la curva de magnetización inicial y por el Método de Desmagnetización de Corriente Directa (DCD) que consiste en medir un conjunto de curvas de retorno a partir de diferentes puntos de la curva mayor de desmagnetización. Estudios recientes han demostrado que existe una interrelación entre Mrev y Mirr expresada fenomenológicamente por la ecuación constitutiva dMrev= χ i rev dH+ηdMirr, donde χ i rev es la susceptibilidad intrínseca reversible, Hi es el campo interno y η(Hi,Hirr)= (∂Mrev/∂Mirr)Hi es la denominada función de interrelación. En esta ecuación constitutiva el primer término se encuentra asociado con la rotación reversible del vector de magnetización y el segundo término se debe a cambios en la cantidad y el movimiento de las paredes de dominio. En este trabajo se realizó una determinación experimental completa del comportamiento de Mrev(Hi,Mirr) y η(Hi,Mirr) Las curvas Mrev(Hi,Mirr) para Hi constante muestran un máximo bien definido (mínimo) para la curva de desmagnetización característico del movimiento de las paredes de dominio dentro de los granos del material. Por otro lado, el comportamiento experimental de R(Hi,Mirr) sugiere que el mecanismo dominante para la inversión de la magnetización en este material es el movimiento de las paredes de los dominios sujetas a anclaje.