Detailed temperature and angular investigation on magnetic properties of model transition-metal oxides: From flms grown on vicinal surfaces to bilayers exploiting interfacial exchange bias phenomena

• Autores: José Manuel Díez Toledano
• Directores de la Tesis: Julio Camarero de Diego (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 187
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan José de Miguel Llorente (presid.), Lucas Pérez García (secret.), Jacobo Santamaría Sánchez-Barrriga (voc.), Jordi Sort Viñas (voc.), José Luis Prieto Martín (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física de la Materia Condensada, Nanociencia y Biofísica por la Universidad Autónoma de Madrid; la Universidad de Murcia y la Universidad de Oviedo
• Materias:
  • Física
    • Electromagnetismo
      • Magnetismo
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La era de la información en la que nos encontramos reclama cada día más capacidad para procesar los datos, y una mayor velocidad y precisión a la hora de almacenar la información, a la vez que el tamaño y consumo energético se reducen. Estas exigencias han derivado en la búsqueda de tecnologías alternativas como la espintrónica, la cual se basa en estructuras magnéticas con las propiedades de transporte adecuadas en función de cada aplicación. Dentro de las estructuras magnéticas, aquellas que presentan transiciones metal-aislante, ofrecen la posibilidad de obtener diferentes comportamientos dentro de un mismo dispositivo en base a estímulos externos. Tener un completo conocimiento de las propiedades y efectos magnéticos de estos sistemas complejos es necesario para el desarrollo de los dispositivos espintrónicos del futuro. En este trabajo se presenta un estudio sistemático de las propiedades magnéticas de dos óxidos complejos con transiciones metal-aislante controladas mediante la temperatura. Se utilizará un sistema MOKE con resolución vectorial y control de temperatura para analizar las propiedades magnéticas de ambos sistemas. Aunque en ambos casos la transición de fase se activa con temperatura, su naturaleza magnética y efectos son completamente diferentes; por ello los resultados experimentales se han dividido en dos capítulos. En primer lugar, se han estudiado láminas delgadas de LaSrMnO con distinta composición de Sr con el objetivo de encontrar las mejores condiciones para desarrollar un sensor magnético para aplicaciones biomédicas; este estudio se engloba dentro del proyecto Europeo ByAxon, en el cual nuestro grupo participa. El detallado estudio muestra como las propiedades magnéticas, principalmente la anisotropía y la temperatura de Curie, se ven afectadas por la composición y las terrazas del sustrato; de forma que se pueda maximizar el desempeño del sensor en función de las condiciones en las que va a ser utilizado. Además, se estudia el comportamiento del LSMO durante la transición de fase, remarcando la influencia en los mecanismo de inversión de imanación. Los datos experimentales se discuten dentro de los modelos de Stoner-Wohlfarth y pinning. En segundo lugar, se analiza el acoplamiento entre una lámina de V2O3 y otra capa ferromagnética de cobalto (Co). El creciente interés en los óxidos de vanadio se debe a la utilidad de la transición metal-aislante/aislante-metal en memristores, y como punto de partida para el desarrollo de la computación neuromórfica. Además, añadir a la estructura una capa de material ferromagnético permite estudiar los efectos del acoplamiento de canje entre las dos láminas sin que haya influencia de la rugosidad de la interfaz. Este acoplamiento de canje se usa en la mayoría de dispositivos espintrónicos, aunque aun hay contradicciones sobre su origen y efectos. Nuestros resultados resaltan la importancia que tiene en el fenómeno del acoplamiento de canje la estructura de dominios y los procesos de reversión de la imanación de la capa ferromagnética. El comportamiento del campo de acoplamiento (HE ) y la temperatura de bloqueo (TB ) se explican dentro del modelo de Malozemof y de los procesos de inversión de imanación. Por tanto, estos resultados aportan información fundamental dentro del nano magnetismo que permitirá mejorar los próximos dispositivos espintrónicos