Magnetotransporte en nanomateriales electrodepositados

Resumen

El principal objetivo del trabajo de esta tesis doctoral ha sido la fabricación de nanoestructuras con propiedades de magnetotransporte electrónico singulares mediante electrodeposición. En concreto, se han estudiado nanopartículas de CoCu y películas delgadas y nanohilos de Bi. La primera parte de esta tesis se centra en el estudio de las propiedades de magnetotransporte que se observan entre partículas de CoCu obtenidas por electrodeposición con alta densidad de corriente. Encontramos que la presencia de Cu2 en el electrolito produce un cambio en la microestructura de la muestras, permitiendo la obtención de nanopartículas. Estimamos la composición de las partículas a partir de la expansión del parámetro de red de la estructura fcc-Co y de las medidas de imanación de saturación, obteniendo una concentración de Co en las partículas del 70 . La aparición del efecto de exchange-bias reflejaba la estructura núcleo/corteza de las partículas, formadas por tanto por un núcleo ferromagn ético de Co70Cu30 rodeada de una corteza antiferromagnética constituida por óxidos nativos. Las curvas de magnetorresistencia muestran dos regímenes claramente diferenciados. El comportamiento para campo magnético bajo (B Ç1T) debido a túnel directo entre nanopartículas. El comportamiento observado para valores altos de campo magnético corresponde a efecto túnel de segundo orden. Este último resalta el papel dominante de la imanación de la corteza de las partículas en la magnetorresistencia en este tipo de sistemas. La segunda parte de la tesis se centra en el estudio de películas delgadas y de nanohilos de Bi. El Bi es muy material que presenta propiedades muy interesantes de magnetotransporte y en el que es posible observar efectos cuánticos en el mismo. Hemos estudiado la electroquímica de los sistemas Bi3 /Au y Bi3 /GaAs encontrando las condiciones óptimas de crecimiento para ambos sistemas. Sobre Au encontramos que las películas con mayor cohesión son aquellas crecidas con una concentración de 20mM de Bi3 en el electrolito y un valor de potencial de crecimiento de -0.05V con respecto a un electrodo de Ag/AgCl. Estás muestras presentan mayor variación de la resistencia con el campo magnético, hasta de un 250 en películas de 10 µm de espesor. En cuanto a los sustratos de GaAs, hicimos un estudio del crecimiento de Bi con varios potenciales de crecimiento y tres orientaciones distintas del sustrato. Las películas crecidas sobre GaAs(100) presentan islas nucleadas con...