Efectos electronicos de superficie en films delgados de la perovskita BaBiO 3

C. FERREYRA; F. MARCHINI; F. GULLER; U. LUDERS; P. GRANELL; F. GOLMAR F ; C. ALBORNOZ ; A. LEYVA ; F. WILLIAMS ; A. M. LLOIS; V. L. VILDOSOLA; D. RUBI

Merlo

Workshop; Reunion Nacional de Fisica; 2015

En los ultimos años se han reportado sistemas que presentan gases electronicos bidimensionales en interfases o superficie. El caso mas citado es el gas electronico presente en la interfase de heteroestructuras formadas por los oxidos (aislantes) SrTiO 3 y LaAlO 3 [1]. Otro caso reciente, propuesto teoricamente a partir de calculo de primeros principios, es el de la superficie (001) del  oxido BaBiO 3 [2]. En este caso se sugiere que una superficie terminada en bismuto presenta una disrupcion del orden de carga Bi +3 /Bi +5 existente en el compuesto masivo, asociada a un cambio de estructura de monocl ́ınica a cubica. Esto induce la metalizacion de la superficie. Sin embargo, la confirmacion experimental de dicho mecanismo esta todav ́ıa pendiente, y son pocos los reportes en la literatura asociados  al crecimiento y caracterizacion de films delgados de BaBiO 3 . En el presente trabajo crecimos por ablacion laser y  caracterizamos films de BaBiO 3 sobre substratos de Si. Encontramos que, dependiendo de las condiciones de crecimiento, es posible obtener films altamente texturados en la direccion (100). Mediante espectroscop ́ıa fotoelectronica de rayos-X determinamos la existencia en superficie de dos tipos de Bi con diferente entorno qu ́ımico. La proporcion entre ambas especies cambia con la textura de los films.Por otro lado, se encontro que la resistividad de los films texturados es un orden de magnitud menor que en el caso de los no texturados. Interpretamos estos resultados a partir de calculos teoricos de primeros principios que sugieren la existencia de doping electronico en la superficie de los films (100), lo que estabiliza una valencia Bi +3 y modifica la simetr ́ıa de la superficie a una estructura menos distorsionada. Estos resultados muestran la relevancia de los efectos de superficie en las propiedades electronicas de este tipo de perovskitas.