Estudio de las propiedades eléctricas en bicapas multiferroicas compuestas, utilizando un microscopio de fuerza atómica conductora

E. KAUL; L. AVILÉS FÉLIX; CARVACHO VERA G; NAVARRO H; M. SIRENA; L. B. STEREN

Montevideo

Congreso; II Reunión Conjunta SUF-AFA. XII Reunión de la SUF y 96ª Reunión Nacional de la AFA; 2011

Sociedad Uruguaya de Fisica

Recientemente se ha renovado el interes en los compuestos del tipo A1-xA’xMnO3 (A: La, A’: Sr, Ba, Ca), conocidos como manganitas y su utilización en sistemas multiferroicos compuestos: ferromagnéticos (FM) /ferroeléctricos (FE). Estos sistemas permitirían la fabricación de nuevos dispositivos tecnológicos como junturas túnel FM/FE mejorando su desempeño y versatilidad. La utilización de un microscopio de fuerza atómica conductor (CAFM) permite analizar las propiedades eléctricas de la barrera FE, lo que resulta fundamental para el desarrollo de estos dispositivos. En este trabajo se presenta el estudio de las propiedades eléctricas de bicapas FM/FE utilizando un CAFM. Las muestras fueron crecidas por pulverización catodica (sputtering). Se estudió la distribución de corriente para diferentes espesor de la barrera FE, la evolución de la conductividad en función del espesor de la misma y la respuesta tensión-corriente del sistema. Se desarrolló un modelo fenomenológico sencillo que permite estimar parametrós críticos para el desarrollo de lo dispositivos, como la energía de la barrera y la distribución de espesor de la misma. Se estudió la influencia del sustrato en las propiedades eléctricas de la capa FE. Finalmente se implementó la técnica de medición de respuesta piezoleléctrica, permitiendo estudiar y modificar la estructura de dominios FE en una barrera multiferroica de BiFeO3 asi como la caracterización de sus propiedades ferroeléctricas. Se encontró que la conductividad del sistema decae exponencialmente con el espesor de la capa aislante FE y que el mecanismo de transporte preferencial en estos sistemas es el tuneleó de los portadores de carga a traves de la barrera. Estos resutlados son muy promisorios para el desarrollo de nuevos dispositivos basados en junturas túnel FM/FE.