Optimización, crecimiento y estudio de las propiedades físicas de la heteroestructura multiferroica La0.7Sr0.3MnO3/BFO/La0.7Sr0.3MnO3

Optimization, growth and study of the physical properties of the multiferroic heterostructure La0.7Sr0.3MnO3/BFO/La0.7Sr0.3MnO3

dc.contributorSubhash Sharma
dc.creatorManuel Guadalupe Macías Tello
dc.date2023
dc.date.accessioned2023-07-20T16:23:55Z
dc.date.available2023-07-20T16:23:55Z
dc.identifierhttp://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3874
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/7718838
dc.descriptionLos materiales multiferroicos se caracterizan por presentar distintos órdenes ferroicos como el ferromagnético, el ferroeléctrico y el ferroelástico. Su acoplamiento puede dar lugar a fenómenos combinados, como la magnetoelectricidad. En este sentido, las heteroestructuras multiferroicas se componen de diferentes materiales en contacto mutuo, lo que permite la aparición simultánea de fenómenos de ferroelectricidad y ferromagnetismo. Este potencial ha despertado un gran interés en la investigación y desarrollo de heteroestructuras para su uso en diversas aplicaciones en dispositivos electrónicos, tales como dispositivos de memorias de múltiples estados, dispositivos sintonizables de microondas, sensores y transductores magnetoeléctricos, entre otros. En el presente estudio, se llevó a cabo una investigación sobre diversas heteroestructuras multiferroicas de La0.7Sr0.3MnO3/BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3/Si (LSMO/BFO/LSMO/Si), con un enfoque en la variación del espesor de la última capa en la heteroestructura, para evaluar cómo esto afecta las diferentes características y propiedades debido a la interacción de los materiales implicados en la heteroestructura. Las películas alternadas, se crecieron mediante la técnica de erosión iónica en régimen RF con magnetrón sobre sustratos de silicio cristalino con orientación (111). Se llevaron a cabo variaciones en el espesor de la última capa (La0.7Sr0.3MnO3) mediante la aplicación de diferentes tiempos de depósito (10, 15 y 20 min). Asimismo, se utilizaron diferentes presiones de gases como Argón (Ar) para el depósito de cada material y se ajustó la distancia entre el blanco y el sustrato en cada caso. Para obtener resultados precisos, se mantuvieron constantes los tiempos de depósito de las dos primeras capas. Al completar la construcción de la heteroestructura, se realizó un estudio de la correcta integración de las películas mediante la técnica de difracción de rayos X (XRD). Además, se llevó a cabo un análisis de la estructura de dominios, la topografía, la rugosidad, así como la piezorespuesta de la heteroestructura utilizando la técnica de microscopía de fuerza atómica (AFM). Para evaluar las propiedades ferroeléctricas y dieléctricas, se utilizó la micro estación y el equipo de cómputo LC Analyser de Radiant Technologies. Finalmente, se obtuvieron micrografías utilizando el microscopio electrónico de barrido (SEM) para observar el espesor de las diferentes capas de la heteroestructura.
dc.descriptionMultiferroic materials are characterized by having different ferroic orders, such as ferromagnetic, ferroelectric and ferroelastic. Their coupling can lead to combined phenomena, such as magnetoelectricity. In this sense, multiferroic heterostructures are composed of different materials in mutual contact, which allows the simultaneous appearance of phenomena of ferroelectricity and ferromagnetism. This potential has aroused great interest in the research and development of heterostructures for use in various applications in electronic devices, such as multi-state memory devices, microwave tunable devices, magnetoelectric sensors and transducers, among others. In the present study, research was carried out on various multiferroic heterostructures of La0.7Sr0.3MnO3/BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3/Si (LSMO/BFO/LSMO/Si), with a focus on variation in the thickness of the last layer in the heterostructure, to evaluate how this affects the different characteristics and properties due to the interaction of the materials involved in the heterostructure. The alternating films were grown by the technique of ionic erosion in RF regime with magnetron on crystalline silicon substrates with orientation (111). Variations in the thickness of the last layer (La0.7Sr0.3MnO3) were carried out by applying different deposit times (10, 15 and 20 min). Also, different gas pressures such as Argon (Ar) were used for the deposit of each material and the distance between the target and the substrate was adjusted in each case. For precise results, the deposit times of the first two layers were kept constant. When completing the construction of the heterostructure, a study of the correct integration of the films was made using the technique of X-ray diffraction (XRD). In addition, an analysis of domain structure, topography, roughness, as well as piezoresponse of the heterostructure was carried out using the atomic force microscopy (AFM) technique. To evaluate the ferroelectric and dielectric properties, the micro station and the LC Analyser computer from Radiant Technologies were used. Finally, micrographs were obtained using the scanning electron microscope (SEM) to observe the thickness of the different layers of the heterostructure.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherCICESE
dc.relationcitation:Macías Tello, M.G. 2023. Optimización, crecimiento y estudio de las propiedades físicas de la heteroestructura multiferroica La0.7Sr0.3MnO3/BFO/La0.7Sr0.3MnO3. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 59 pp.
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Autor/Ferroelectricidad, Multiferroicos, Heteroestructuras, Ferromagnetismo, Piezoelectricidad
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Autor/Ferroelectricity, Multiferroics, Heterostructures, Ferromagnetism, Piezoelectricity
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/7
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dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/331208
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dc.titleOptimización, crecimiento y estudio de las propiedades físicas de la heteroestructura multiferroica La0.7Sr0.3MnO3/BFO/La0.7Sr0.3MnO3
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