Crecimiento, autoorganización y caracterización mediante STM de nanoestructuras inorgánicas y orgánicas

Resumen

Esta tesis aborda el crecimiento de estructuras nanométricas de materiales en UHV, mostrando que bajo ciertas condiciones de crecimiento se obtienen patrones autoorganizados. Los resultados obtenidos contribuirán al desarrollo de los futuros dispositivos electrónicos, magnéticos y ópticos, donde la reducción de la dimensionalidad y la creación de patrones autoorganizados va a jugar un papel clave: i.- En el capítulo tres se caracteriza el crecimiento de un material inorgánico, el gamma' - Fe4N sobre Cu(001), mostrando que las películas delgadas obtenidas son epitaxiales, monocristalinas y con muy poca rugosidad. La superficie del material presenta dos terminaciones superficiales: la c(2x2) y la reconstrucción p4gm(2x2). Se propone un mecanismo responsable de la reconstrucción nuevo y basado en la acción del nitrógeno, que se incorpora en la segunda capa del material, desacoplando la superficie, que, entonces, debido a que es magnética, reconstruye formando cadenas de dímeros de Fe mutuamente perpendiculares, con el fin de reducir la densidad de estados muy cerca del nivel de Fermi. Para tasas de deposición muy lentas de Fe, la superficie se autoorganiza en un patrón de islas cuadradas, con orden a largo alcance, de profundidad (3-4ML) y tamaño 100 A, con el fin de minimizar las tensiones debidas al estrés superficial. Este patrón podría ser usado como sustrato de almacenamiento magnético, lográndose unas densidades de 500Gb/cm2. Por otra parte, se ha caracterizado magnéticamente el material mediante magnetometría vectorial Kerr, obteniendo una inversión de la imanación no acorde con la estructura cristalina cúbica del material. Aparecen dos ejes fáciles no ortogonales y una inversión de la magnetización no simétrica alrededor de los dos ejes fáciles y de los dos ejes difíciles. Los resultados experimentales se justifican a partir de un modelo de Stöner-Wolfhart de rotación coherente donde se añade un término biaxial y ot