Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/1923| Nucleación y Crecimiento de Películas Delgadas de BiFeO3 Dopadas con Ba2+, Co2+ y Ni2+: Efecto Ferroeléctrico y Ferromagnético en Función del Grado de Distorsión R3c | |
| GABRIEL ROJAS GEORGE | |
| ARMANDO REYES ROJAS OLIVIA AMALIA GRAEVE | |
| Acceso Abierto | |
| Sin Derechos Reservados | |
| AFM-PFM | |
| Los materiales multiferroicos por naturaleza exhiben dos o más propiedades ferroícas; tales como: ferroelectricidad, ferromagnetismo, ferroelasticidad y ferrotoroidicidad (aún en investigación y debate). Los materiales ferroeléctricos y ferromagnéticos pueden ser utilizados en el almacenamiento de datos debido a sus propiedades eléctricas y magnéticas. Existe un gran número de materiales multiferroicos, sin embargo, son pocos los que exhiben ferroelectricidad y ferromagnetismo en la misma estructura cristalina. Estos materiales monofásicos son difíciles de obtener tanto en bulto (cerámica) como en forma de película delgada. Uno de estos materiales monofásicos, que está en estudio y debate, es la ferrita de bismuto (BiFeO3). Un material con una estructura tipo perovskita (ABO3). Esta solución solida es interesante porque presenta ferroelectricidad y ferromagnetismo a temperatura ambiente. Por lo tanto, estas propiedades la postulan como un excelente candidato para aplicaciones electrónicas e incluso en el reciente campo de la espintrónica.
A partir de este hecho, el presente trabajo de investigación doctoral se enfocó en la síntesis y caracterización de BiFeO3 dopado en la fase bulto, así como la elaboración de películas delgadas dopadas de BiFeO3. Los dopantes utilizados fueron bario, el cual sustituyo el sitio A de perovskita y beneficia la ruptura de la cicloide magnética de este material, promoviendo la parte magnética; se utilizó el níquel y el cobalto, sustituyendo el catión B de la perovskita. Para lograr obtener películas delgadas de alta calidad se prepararon blancos (cerámicas de 1 pulgada) a partir de nitratos. La técnica de síntesis para la parte en bulto se llevó a cabo por la técnica de sol-gel, en especial el método Pechini, el cual fue modificado para lograr obtener diferentes composiciones de ferrita de bismuto. Este método fue modificado de tal manera que se utilizaron en total cinco metodologías diferentes denominándolas: Síntesis por Sol-Gel Asistido por Ácido Cítrico, Método Etilenglicol, Método Sol-Gel Asistido por Acido Tartárico, Método Alcohol Polivinílico-Etilenglicol y Método Sol-Gel con EDTA como Complejante. Se trabajaron dos series en la parte del bulto, la serie bario, y la serie bario-cobalto. Utilizando los cinco metodos mencionados en la serie bario, cuatro mostraron una fase pura de ferrita de bismuto dopada con bario con una estructura rhombohedral con diferentes grados de simetría dependiendo del método utilizado. Se rea El crecimiento de las películas delgadas de BiFeO3 se realizó mediante el método de erosión catódica usando una fuente de radio frecuencia, o mejor conocido como “sputtering.” Existen varios trabajos de crecimiento de películas delgadas, sin embargo, no son claros y en algunos casos contradictorios, por lo tanto, en la presente propuesta doctoral se variaron diferentes parámetros durante y pos-crecimiento de las películas delgadas, tales como presiones parciales, temperaturas y tiempos de cristalización, con el objetivo de estudiar su reactividad en la nucleación y crecimiento de las películas delgadas de BiFeO3 dopadas con metales alcalinotérreos y de transición, tales como Bario, Cobalto y Níquel. Los resultados de estas películas dieron que en su mayoría estas tenían una respuesta eléctrica la cual se logró observar claramente mediante la técnica de Piezorespuesta de Fuerza atómica resonante (AFM-PFM). Los análisis de rayos-x mostraron que las películas poseían una estructura pseudocubica, pero estas debían de tener un cierto grado de fase rhombohedral, ya que la ferroelectricidad no se daría si este material no fuera no-centrosimétrico. Se midieron lazos de histéresis magnéticos, y se analizó la microestructura de la superficie y la sección transversal por microscopia electrónica. El propósito de este trabajo fue el de encontrar y mejorar las propiedades multiferroicas de la ferrita de bismuto dopada tanto en su fase bulto como película delgada. | |
| 2015-04 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| OTRAS | |
| Versión revisada | |
| submittedVersion - Versión revisada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
Cargar archivos:
| Fichero | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|
| Tesis GRG Doctorado.pdf | 9.44 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |