Preparación y caracterización de nuevos materiales magneticos: Aleaciones metaestables fecu y partículas nanométricas autoorganizadas sobre sustratos semiconductores

• Autores: Miguel Ángel Niño Orti
• Directores de la Tesis: Juan José de Miguel Llorente (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2006
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Hernando Valdeita (presid.), Gaspar Armelles (secret.), Enrique García Michel (voc.), Jose María Alameda Maestro (voc.), Manuel Vázquez de Prada (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física del estado sólido
      • Propiedades magnéticas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Metaestables fecu y partículas nanometricas autoorganizadas sobre sustratos semiconductores en la primera parte de esta tesis se estudia el uso de aleaciones de sixge1-x crecidas sobre si(100) para la fabricación de nanoparticulas magnéticas. Estos sustratos presentan una superficie autoorganizada en forma de una sucesión de pirámides. Mediante la evaporación de co en condiciones de incidencia rasante para aprovechar el efecto sombra de las estructuras superficiales aparece una distribución inhomogénea del material magnético, que sigue el patrón ordenado del sustrato. Mediante el uso combinado de microscopías .Eem, peem y xmcd se ha visto que el co forma islas magnéticas de tamaño nanometrico con remanencia a la temperatura ambiente distribuidas siguiendo el patrón superficial, efecto que se reproduce para diferentes formas y tamaños de las pirámides. Las islas están acopladas dipolarmente formando dominios de varias micras. El hecho de depositar en rasante provoca un efecto de dirección amiento por el cual las islas crecen en dirección elongada en dirección perpendicular a la deposición del co, y aparición de una anisotropia magnética jniaxial, según las medidas de moke y que se observa en la forma alargada de los dominios.Con el fin de aumentar a coercitividad de las partículas y hacerlas mas independientes magnéticamente, se utilizo la misma técnica de deposición rasante evaporando capas alternas de co/pt, sistema que presenta una mayor anisotropia, observándose mediante xmcd-peem la reducción del tamaño de los dominios y aumentando el numero de 'Articulas cuya imanación no parece correlacionada con las de sus vecinas. También se estudia la deposición no basante, y para partículas depositadas cuasifrontalmente se encontró un crecimiento inhomogéneo dependiente del espesor de co. En la deposición frontal de co/pt las medidas de xmcd mostraron un aumento 5ignifictivo del momento magnético orbital, atribuido a un efecto de confinamiento y dimensionalidad reducida. En la segunda parte se estudia la modificación del crecimiento de películas de fe sonre cu(111) y la formación de aleaciones metaestables fecu usando pb como surfactante. El efecto surfactante consiste en una reducción de a difusión atómica sobre la superficie, y esta ralentizacion modifica el modo de crecimiento del fe, favoreciendo a difusión entre capas y premitiendo la formación de una capa de doble altura atómica de mezcla fe-cu completa antes de la formación de islas tridimensionales. Mediante teas y leed se ha caracterizado el crecimiento y la estructura, obteniéndose que el pb retrasa 1-2 mc la formación de la fase bcc del fe sobre la cara (111) del cu. La deposición simultanea de cobre y hierro, junto con la reducción de la difusión atómica por el surfactante 'Ermiten la formación de una aleación metaestable que mantiene la estructura fcc hasta unas 16 mc de mezcla. Existe una compresión lateral y vertical de aproximadamente un 2% respecto al sustrato. Al aumentar el espesor, la parte inferior de la película se mantiene sin cambios y en estructura fcc, y las películas crecidas so0bre esa "base" comienzan a transformarse en bcc. Simulaciones monte carlo del crecimiento de películas de fecu con pb como surfactante muestran la formación de una aleación desordenada y un buen acuerdo cualitativo con los resultados experimentales para el parámetro de red lateral y el espaciado interplanar de a aleación. Se han utilizado las técnicas de moke y xmcd a temperatura ambiente para la caracterización magnética, mostrando las medidas de moke un comportamiento lineal a partir del espesor en que comienza la transformacion estructural, y las de dicroismo un aumento paulatino del momento magnético de los átomos de hierro hacia el valor del hierro bcc, apareciendo ademas un momento magnético de espin inducido en los átomos de cobre. Cuando el espesor de la aleación fexcu1-x es bajo y se encuentra en estructura fcc, la mezcla no presenta remanencia a temperatura ambiente, observándose un aumento de muestran las medidas de magnetrometria vsm.