Estudio del efecto de las tensiones y del acoplamiento magnetoeléctrico en heteroestructuras multiferroicas

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2022-12-01

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

OXIDOS COMPLEJOS - PELICULAS DELGADAS - MULTIFERROICOS - ESPINTRONICA - INTERFACES - COMPLEX OXIDES - THIN FILMS - MULTIFERROICS - SPINTRONICS - INTERFACES

Descripción:

Los óxidos complejos integran el grupo de los denominados Materiales Cuánticos, concepto que ha cobrado un notable interés en los últimos años. Dichos óxidos comenzaron a estudiarse alrededor de los años 50 del siglo pasado, pero recién hace pocas décadas gracias al avance de la ingeniería de materiales nanoestructurados y técnicas de caracterización pudieron descubrirse interesantes propiedades originadas en la estrecha correlación entre los grados de libertad de carga, orbita y espín. Esta relación entre los parámetros permite modificar las propiedades de los óxidos de manera de diseñar materiales artificiales con funcionalidades originales. Dichas funcionalidades permiten que estos materiales puedan satisfacer necesidades específicas de diversas aplicaciones, siendo una de las más prometedoras la utilización de los óxidos complejos en la nueva generación de dispositivos espintrónicos. Teniendo en consideración que el trabajo realizado durante esta tesis se basó en estudiar la problemática actual de heteroestructuras a base de óxidos junto con las posibles aplicaciones, los objetivos de este trabajo pueden separarse en dos partes. En primer lugar se propuso estudiar las propiedades magneto-eléctricas de películas ultradelgadas de CaMnO3 (CMO). Se analizó en particular sistemas sometidos a distintas tensiones a través del empleo de una serie de sustratos monocristalinos con tamaños de red diferentes. El estudio de dichas muestras se realizó mediante una combinación de numerosas técnicas experimentales y cálculos teóricos lo que permitió analizar en gran detalle diversos aspectos de las películas delgadas. Gracias a todas las caracterizaciones realizadas fue posible obtener un panorama muy detallado sobre los efectos de las tensiones y la baja dimensionalidad sobre las propiedades físicas de films ultra delgados de CMO. El segundo objetivo de la tesis fue el estudio de los efectos de la polarización ferroeléctrica sobre las propiedades magnéticas a través de acoplamientos magnetoeléctricos y magnetoelásticos en multiferroicos artificiales, compuestos por el apilamiento de capas ferroeléctricas y (anti)ferromagnéticas. Para cumplir con dicho objetivo se estudiaron heteroestructuras conformadas por CMO y BaTiO3 (BTO). Se llevó a cabo un estudio detallado de la estructura cristalina y de las propiedades ferroeléctricas de la heteroestructura para asegurar una alta calidad de las muestras. Los desafíos de estudiar multiferroicos artificiales son numerosos y por lo tanto su estudio resulta desafiante. Se buscó una estrategia original para analizar los cambios en las propiedades magnéticas en el CMO debido a la polarización del BTO y fue a través de la medida de magnetoresistencia Hall de Espín (SMR). Gracias a esta estrategia fue posible medir cambios considerables en la respuesta magnética de las muestras. Para concluir, en esta tesis se realizó un trabajo integral sobre el estudio de los óxidos complejos nanoestructurados, gracias al cual fue posible analizar en gran detalle los efectos de las tensiones y acoplamiento magnetoeléctrico y magnetoelástico en films ultradelgados de CMO y heteroestructuras multiferroicas de CMO/BTO [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7232_LopezPedroso