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Síntese e caracterização de filmes à base de Si e Ge dopados com espécies magnéticas

Ferri, Fabio Aparecido

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2010-08-09

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Síntese e caracterização de filmes à base de Si e Ge dopados com espécies magnéticas
  • Autor: Ferri, Fabio Aparecido
  • Orientador: Zanatta, Antonio Ricardo
  • Assuntos: Técnicas Espectroscópicas; Ciência E Tecnologia De Filmes Finos; Espalhamento Raman; Microscopia; Semicondutores Magnéticos; Semicondutores Amorfos; Spectroscopic Techniques; Science And Technology Of Thin Films; Raman Scattering; Microscopy; Magnetic Semiconductors; Amorphous Semiconductors
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Recentemente, a dopagem de semicondutores (envolvendo compostos II-VI, IV-VI, III-V, e do grupo-IV) com espécies magnéticas tem sido extensivamente investigada em função do seu potencial em spintrônica. Neste contexto, semicondutores magnéticos baseados no Si e no Ge são atraentes devido à sua compatibilidade com a indústria de semicondutores existente. Entretanto, a solubilidade das espécies magnéticas nestes materiais em forma cristalina é muito baixa e, consequentemente, sua atividade magnética é limitada. Este não é o caso para o silício amorfo (a-Si) e o germânio amorfo (a-Ge), que podem conter elementos magnéticos além do limite de solubilidade de seus análogos cristalinos, e apresentar propriedades magnéticas notáveis. Motivado por estes fatos, este trabalho apresenta uma investigação abrangente de filmes finos de Si e Ge contendo diferentes quantidades de Mn e Co, trazendo informações úteis no entendimento das propriedades desta classe de materiais. As amostras foram preparadas por co-sputtering, e possuíram concentrações de Mn na faixa de ~ 0.1-24 at.%, e de Co na faixa de ~ 1-10 at.%. Após a deposição, os filmes foram submetidos a tratamentos térmicos cumulativos até 900 oC, e foram investigados por: espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (EDS); espalhamento Raman; difração de raios-x; transmissão óptica; microscopias eletrônica de varredura (SEM), de força atômica (AFM) e de força magnética (MFM); magnetometria SQUID; método de van der Pauw; etc. Para fins comparativos, amostras puras também foram preparadas, tratadas e caracterizadas de forma similar. Os presentes resultados indicam que os átomos de Mn e Co foram incorporados de forma efetiva e homogênea nas matrizes amorfas. Além disso, os filmes sem tratamento (puros ou contendo impurezas) são essencialmente amorfos. Ao contrário, tratamentos em altas temperaturas induzem a cristalização das amostras, e alterações em suas demais características, dependentes da introdução de dopantes. Desta forma: suas propriedades estruturais, ópticas, morfológicas, elétricas, e magnéticas, são notadamente afetadas pela inserção de Mn e Co, e pela temperatura de tratamento térmico. Estas observações foram sistematicamente investigadas e serão apresentadas e discutidas em detalhe.
  • DOI: 10.11606/T.76.2010.tde-18082010-081824
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2010-08-09
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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