Efectos magnetoeléctricos en heteroestructuras ferromagneto Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3-PbTiO_3 (PMT-PT).
Los sistemas multiferroicos han sido de gran interpes en los años recientes por sus potenciales aplicaciones tecnologicas derivadas de la coexistencia de propiedades ferroel ectricas y ferromagneticas. En particular, heteroestructuras laminares que combinan capas de materiales ferroelectricos y f...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2017
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/683/1/1Leiva_Livio.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los sistemas multiferroicos han sido de gran interpes en los años recientes por sus
potenciales aplicaciones tecnologicas derivadas de la coexistencia de propiedades ferroel
ectricas y ferromagneticas. En particular, heteroestructuras laminares que combinan
capas de materiales ferroelectricos y ferromagneticos han sido propuestas para
producir el acople magnetoelectrico mediado por deformacion. En el presente trabajo se
busco maximizar este efecto fabricando heteroestructuras que combinen un material ferroel
ectrico de altas prestaciones piezoelectricas como son los sustratos monocristalinos
de Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3-PbTiO_3 (PMN-PT) con peliculas delgadas de los ferromagnetos
FePt, Co, Ni, Py y FeGa, algunos de ellos altamente magnetostrictivos. En estos sistemas
se busco medir la capacidad de modicar, a partir de un campo electrico aplicado
al sustrato y la deformacion consecuente, las propiedades magneticas de las peliculas
ferromagneticas. Con esto en mente, se realizo primero una caracterizacion general
de diversas propiedades fisicas relevantes del sustrato como son la deformacion piezoel
electrica, el ciclo ferroelectrico y otras propiedades estructurales. Del mismo modo, se
estudiaron propiedades magneticas de los films depositados como el lazo de histeresis, la
estructura de dominios y las anisotropas magneticas presentes, obteniendo informacion
del sistema en ausencia del acople mediado por deformacion.
Posteriormente se realizo una caracterizacion magnetoelectrica. Usando la tecnica
de magnetometra de efecto Kerr magneto-optico, se estudio el cambio de la magnetizaci
on remanente de las peliculas cuando se aplicaba un campo electrico al sustrato. Analizando
los lazos de histeresis en el plano del film se logro estimar un campo magnetico
de anisotropa debido a la deformacion del film. Tambien se midieron directamente
estos campos de anisotropa a partir de experimentos de resonancia ferromagnetica.
Se propuso un modelo para estas anisotropas a partir de la energa magnetoelastica y
se simulo la dependencia de los campos de resonancia en funcion del campo electrico,
coincidiendo cualitativamente con las medidas realizadas. Se cuantico la magntitud
del acople magnetoelectrico en los distintos materiales a traves de un coeficiente derivado
de la pendiente de las curvas del campo de anisotropa en funcion del campo
electrico, y se propuso una forma de estimarlo a partir de propiedades macroscopicas
de los ferromagnetos. Se observaron procesos irreversibles en las peliculas asociadas
al sustrato que deterioraban los sistemas medidos. Tambien se investigo el fenomeno
de spin pumping esperado en estos sistemas en la condicion de resonancia y se logro
medir la tension de efecto Hall de espin y su dependencia con el campo electrico. Por
ultimo, se presentan resultados de un fenomeno de electro-resistencia gigante observado
en peliculas de FeGa. |
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