PELÍCULAS DELGADAS DE FeSe1+y Y MULTICAPAS DE FeSe1+y/SrTiO3

M. V. ALE CRIVILLERO; M. L. AMIGÓ; M. SIRENA; N. HABERKORN; G. NIEVA; J. GUIMPEL

Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2017; 2017

Los recientes reportes de superconductividad de alta temperatura crítica (Tc~70K) en monocapas ultras finas de FeSe1+y sobre sustratos de SrTiO3 han despertado un enorme interés dado el sorprendente aumento de la temperatura crítica respecto a la del bulk (Tc~9K) [1-2]. Dos preguntas abiertas son cómoevoluciona la superconductividad desde el bulk hasta el límite de capas tan finas como una celda unidad y cuál es el mecanismo en la interfase FeSe1+y/SrTiO3 que mejora la superconductividad. El objetivo de este trabajo es estudiar los efectos de espesor y la influencia de la presencia de interfases y defectos en las propiedades de películas delgadas de FeSe1+y.Se crecieron películas delgadas y multicapas de FeSe1+y/SrTiO3 mediante la técnica de sputtering. Se caracterizó la estructura, morfología y composición mediante difracción de rayos X (XRD), reflectividad de rayos X (XRR), espectroscopía por dispersión de energía de rayos X (EDS), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Se realizaron mediciones de transporte eléctrico y magnetización en función de temperatura y campo magnético. Se obtuvo un conjunto de películas delgadas superconductoras (e~330nm) que presentan una transición completa en mediciones de transporte. La temperatura crítica máxima encontrada es mayor a la del bulk [3] e incluso ligeramente superior a las reportadas en la literatura con la misma técnica [4]. La resistividad eléctrica evidencia la transición estructural tetragonal-ortorrómbica, donde además el coeficiente Hall cambia de signo. Estructuralmente, están constituidas por granos de β-FeSe orientados preferencialmente en la dirección del eje c, los cuales coexisten con fracciones minoritaria de (00l) γ-FeSe y (l0l) β-FeSe.Disminuyendo la temperatura de crecimiento se obtuvieron muestras epitaxiales de β-FeSe sin fases espurias. La calidad estructural de estas muestras se evidencia en la presencia de efectos de tamaño finito en el pico (001) de difracción de rayos X y en un ancho a la altura mitad de 0.1° en la curva de hamacado. Sorprendentemente, estas muestras no resultan superconductoras. Se presentan además progresos en la fabricación de bicapas y multicapas de FeSe1+y/SrTiO3.Referencias:[1] Q.-Y. Wang et al, Chin. Phys. Lett. 29, 037402 (2012).[2] D. Liu. et al, Nat. Commun. 3, 931 (2012).[3] D. Chareev et al, Cryst. Eng. Comm. 15 1989-1993 (2013).[4] R. Schneider et al, Phys. Rev. Lett. 108 257003 (2012).