Crecimiento y caracterización de películas delgadas de óxidos complejos ferroicos obtenidas mediante sputtering

Resumen

Esta tesis se centra en el crecimiento de películas delgadas de óxidos complejos ferroicos mediante la técnica de sputtering y su posterior caracterización estructural, eléctrica y magnética. Los materiales de estudio son: 1) cobaltita de lantano dopada con estroncio al 50 % (LSCO), un material con carácter metálico y ferromagnético, 2) manganita de itrio (YMO), un sistema multiferroico a baja temperatura con posibilidad de formar una fase estable hexagonal y una fase metaestable ortorrómbica, y 3) titanato de bario (BTO), un material ferroeléctrico a temperatura ambiente con una alta permitividad dieléctrica. En primer lugar, se presenta un estudio de los sistemas LSCO e YMO sinterizados en volumen, analizando la influencia de la estequiometría de oxígeno sobre las propiedades del sistema LSCO, y de la presencia de fase ortorrómbica sobre el comportamiento del sistema YMO. Tras esto, continuamos con el crecimiento y caracterización de películas delgadas de LSCO, analizando el efecto de distintos parámetros de crecimiento sobre las propiedades de las mismas y concluyendo en un conjunto de condiciones óptimas para la obtención de películas delgadas de LSCO metálicas y ferromagnéticas en nuestro equipo. Utilizamos cuatro sustratos distintos, estudiando así la importancia de la elección del mismo en la modificación de las propiedades del material mediante la tensión ejercida por el sustrato. Además, se expone un breve estudio sobre la reproducibilidad en el tiempo de las muestras presentadas. A continuación, proseguimos con el crecimiento y caracterización de películas delgadas de YMO y BTO. En este caso, estudiamos el efecto de la cristalinidad sobre el sistema YMO, y el comportamiento dieléctrico de las películas delgadas de BTO, obteniendo un carácter ferroeléctrico en éstas últimas. Finalmente, exponemos un estudio sobre bicapas multiferroicas compuestas por los sistemas LSCO y BTO, presentando una caracterización estructural y dieléctrica de las mismas junto con el análisis de la influencia de un campo magnético aplicado, con el fin de estudiar una interacción entre ambos materiales.