Acoplamento magnetoelétrico em heteroestruturas de óxidos complexos

Resumo

Os materiais multiferroicos magnetoelétricos apresentam a coexistência de ordem ferromagnética (ou antiferromagnética) e ferroelétrica e foram amplamente estudados nas décadas de 60 e 70 na forma de materiais bulk. Atualmente existe um crescente interesse pelas propriedades de tais materiais crescidos na forma de filmes finos (ou nano-estruturados)principalmente pela possibilidade de se aplicar tais materiais em dispositivos micro-eletrônicos. O acoplamento entre as diferentes ordens ferroicas é a principalpropriedade destes materiais pois poderia permitir o controle da polarização elétrica através da aplicação de um campo magnético ou, analogamente, o controle da magnetização através da aplicação de campo elétrico. Os materiais que possuam este acoplamento poderão ser utilizados como sensores de campo ou ainda como mídia de armazenamento não volátil, possibilitando a gravação de informação com menor consumo em energia. O presente projetoobjetiva o crescimento de materiais multiferroicos na forma de filmes finos, nanoestruturados em multicamadas com materiais metálicos/magnéticos e a posterior caracterização da estrutura eletrônica dos filmes crescidos através de absorção de raios-X e de dicroísmo magnético (a ser realizado na linha PGM do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron) buscando a compreensão dos mecanismos que originam a interação entre as diferentes ordens ferroicas nestes materiais. Tal compreensão possibilitaria o controle sobre as propriedades desejadas - viabilizando a utilização destes materiais em dispositivos microeletrônicos - ou ainda poderia indicar novos materiais/estruturas a serem utilizados em aplicações. O projeto visa inicialmente a produção de filmes finos de perovskitas (BiFeO3 e BaTiO3) e posteriormente multicamadas destes com materiais metálicos/magnéticos (inicialmente Pd, Co, FeNi, FePt) pela técnica de sputtering. Além de filmes finos de materiais monofásicos, a colaboração com o Grupo de Cerâmicas Ferroelétricas (GCFerr) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) prevê o crescimento de materiais compósitos de ferritas ferromagnéticas (NiFeO3, CoFeO3) associados com materiais ferroelétricos como PbZrxTi(1-x)O3 com alvos produzidos no GCFerr-UFSCar.