Efecto de los tratamientos en temperatura y presión de hidrógeno sobre las propiedades estructurales, ópticas y magnéticas de ZnO micrométrico

C.E.RODRÍGUEZ TORRES; M. MEYER; O. VAZQUEZ ROBAINA; A. F. CABRERA

LA PLATA

Conferencia; 102a Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2017

Sesi´on de Posters 102a Reuni´on de la Asociaci´on F´ısica ArgentinaP 5246Efecto de los tratamientos en temperatura y presi´on de hidr´ogeno sobre las propiedades estructurales, ´opticas y magn´eticas de ZnO microm´etrico. V´azquez Robaina O1,Rodr´ıguez Torres C1,Cabrera F A1,Meyer M1,Fundora Cruz A2 1 Instituto de F´ısica, Facultad de Cs. Exactas, Universidad Nacional de La Plata 2 Instituto de Ciencia y Tecnolog´ıa de Materiales, Universidad de La HabanaEl reciente descubrimiento de magnetismo en una variedad de diversos materiales no magn´eticos que contienen defectos ha desafiado el pensamiento convencional sobre el origen microsc´opico del magnetismo en general. La observaci´on de magnetismo en grafito [1] y la posterior observaci´on del fen´omeno en ´oxidos no magn´eticos, como ZnO, TiO2, SnO2, HfO2, etc. [2-4] ha dado lugar a una nueva ´area de investigaci´on enfocada en el magnetismo inducido por defectos. Existe evidencia de que el ferromagnetismo en estos sistemas es un fen´omeno complejo el cual involucra la interacci´on entre vacancias de ox´ıgeno y/o cati´onicas, formaci´on de defectos complejos, impurezas dopantes y sus efectos sobre la densidad y localizaci´on de los portadores de carga [5]. Este ferromagnetismo emergente en ´oxidos no dopados es a menudo llamado ?ferromagnetismo d0?, donde se cree que los defectos son responsables de iniciar la hibridaci´on a nivel de Fermi y establecer un ferromagnetismo de largo alcance [6]. En el presente trabajo se presentan resultados sobre el comportamiento magn´etico, las propiedades estructurales y ´opticas del mon´oxido de zinc masivo sometido a tratamientos a distintas temperaturas, presiones de hidr´ogeno (entre 10 y 20 atm) y en vac´ıo. Las muestras fueron analizadas mediante magnetometr´ıas, difracci´on de rayos X, Espectroscop´ıas de absorci´on de rayos X (XAS), UV y XPS. Las medidas magn´eticas muestran una respuesta tipo ferro o ferrimagn´etica a temperatura ambiente en las muestras tratadas en hidr´ogeno. Los resultados XPS descartan la presencia de impurezas magn´eticas. La respuesta magn´etica observada muy probablemente se encuentra asociada a la formaci´on de enlaces Zn-OH y a la polarizaci´on del ox´ıgeno. [1] P. Esquinazi, et al, Phys. Rev. Lett. 91, 227201 (2003). [2] M. Stoneham, J. Phys. Condens. Matter 22, 074211 (2010). [3] A. Sundaresan, et al, PHYSICAL REVIEW B 74, 161306(R) (2006) [4] T Fukumura, H Toyosaki and Y Yamada, Semicond. Sci. Technol. 20 (2005) S103?S111 [5] J.M.D. Coey, et al. New Journal of Physics 12 (2010) 053025. [6] Xing et al. AIP Advances 1, 022152 (2011).