“Ferromagnetismo en películas delgadas de TiO2”

S. DUHALDE; M. F. VIGNOLO; F. GOLMAR; C. CHILLIOTE; C. E. RODRÍGUEZ TORRES; L. A. ERRICO; A. F. CABRERA; M. RENTERÍA; F. H. SÁNCHEZ; M. WEISSMANN

La Plata, Argentina

Congreso; 90ª Reunión Nacional de Física; 2005

Asociación de Física Argentina (AFA)

En los ultimos años, los semiconductores magneticos diluidos (SMD) han concitado el interes cientifico mundial debido en gran medida a su potencial aplicacion en dispositivos magneto-opticos y para espintrónica. Algunos autores proponen que el ferromagnetismo encontrado en peliculas delgadas de TiO2:Co esta mediado por portadores como en el caso de los DMS basados en elementos III-V. Otros han encontrado que el orgen del ferromagnetismo se debe a la formación de clusters de Co en la estructura de TiO2. Más recientemente, la idea de que defectos y vacancias son fundamentales para la aparicion de ferromagnetismo, ha cobrado vigor, aun en otros sistemas. Con el fin de estudiar el rol de los dopantes y de las vacancias de oxigeno en el comportamiento magnético de estos oxidos, se depositaron y caracterizaron peliculas delgadas de TiO2 sin dopar y dopadas con Cu y Zn. Complementariamente, se realizaron calculos ab-initio, utilizando el metodo de supercelda. En las muestras dopadas con Cu se encontró experimentalmente un momento magnetico sorprendemente alto de 1.5 magnetones por atomo de Cu. Los calculos teoricos mostraron resultados coincidentes, pero solo si existia una vacancia de oxigeno como vecina proxima al Cu. Tambien predicen que el dopaje con Cu favorece la formacion de vacancias de oxigeno. En las películas de TiO2 sin dopar y dopadas con Zn se encontraron resultados similares. Estas evidencias experimentales y los cálculos teóricos muestran que el rol de las vacancias de oxígeno es crucial para la aparición de ferromagnetismo en estos óxidos.