Determinación atomística de espesores críticos en superredes de BaTiO3/SrTiO3

S. TINTE, M. SEPLIARSKY

UBA, Buenos Aires

Congreso; 93 Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2008

Asociación Física Argentina

Las superredes (SR) son estructuras artificiales construidas apilandoalternadamente láminas de dos o tres tipos de materiales diferentes.SR de óxidos ferroeléctricos permiten mejorar las propiedadesrespecto a las de los componentes puros, como por ejemplo aumentar lapolarización y variar las temperaturas de transición de fase,mientras mantienen la estructura cristalina perfecta y un estado dedeformación coherente impuesto por el sustrato.  En este trabajo,usando una descripción atomística investigamos el tipo detransición de fase y la formación de dominios en la superredferroeléctrica/paraeléctrica de BaTiO_3/SrTiO_3 (BTO/STO)crecida epitaxialmente en (001) sobre un sustrato de STO con espesoresnanométricos de láminas. Mediante simulaciones de DinámicaMolecular obtenemos diagramas de fases y temperatura de transiciónferroeléctrica para SR con diferentes espesores de láminas.Los resultados nos permiten identificar valores críticos de esosespesores.  Por un lado, encontramos que el espesor (n) de lalámina de BTO puede determinar el tipo de transición de fase:SR con n>=2 celdas unidad muestran una transición de fasede segundo orden tal como sucede en BTO puro bajo las mismas condicionesde deformación biaxial, mientras que en el límite de SR conn=1 la transición es de primer orden.  Por otro lado, encontramosque en SR con n>=2 el espesor (m) de las láminasde STO determina la configuración más estable de dominios:SR con m=1 presentan configuración de monodominio mientras quepara m>=2 se forman patrones rayados de dominios, sugiriendoque los dominios formados en las láminas de BTO pueden interactuarentre sí via las láminas de STO. SR con n=1 sólo muestranconfiguración de monodominio.