El rol de las vacancias de oxígeno en el comportamiento magnético de películas delgadas de óxido de Titanio

S. DUHALDE, C.E. RODRÍGUEZ TORRES, L. ERRICO, F. GOLMAR, A. CABRERA, M. RENTERÍA, C. CHILIOTTE, F.H. SÁNCHEZ Y M. WEISSMANN

Bariloche, Argentina

Conferencia; Conferencia “Sólidos ‘05”; 2005

Instituto Balseiro

.  En los últimos años se ha intensificado la búsqueda de semiconductores que presenten comportamiento magnético a temperatura ambiente, debido a sus aplicaciones potenciales en el campo de la espintrónica y la optoelectrónica. Los semiconductores magnéticos diluidos de la familia III-V, como el GaAs dopado con Mn, poseen propiedades optoelectrónicas muy interesantes pero su temperatura de Curie (TC) es del orden de 110 K, lo cual limita sus aplicaciones practicas. Por el contrario, se ha encontrado que el ZnO, el TiO2 y el SnO2, dopados con impurezas magnéticas como Co o Mn, poseen TC por encima de la temperatura ambiente. Sin embargo, existe una enorme dispersión de resultados experimentales y de modelos teóricos que tratan de explicar su comportamiento. En esta charla describiremos los resultados experimentales obtenidos en películas delgadas de TiO2 dopadas con impurezas magnéticas y no magnéticas, com Mn, Fe, Co, Ni, Cu y Zn y en películas sin dopar. Sorprendentemente hemos encontrado que las películas presentan a temperatura ambiente una componente ferromagnética, independientemente de la impureza utilizada como dopante. Los resultados experimentales se compararan con cálculos teóricos ab initio, que dan soporte a la hipótesis de que las vacancias de oxígeno juegan un rol determinante en el origen del comportamiento magnético. Asimismo permiten comprender la diversidad de momentos magnéticos reportados en la bibliografía para films depositados bajo diferentes condiciones de preparación