Growth, characterization and magnetoelectric study of ferromagnet-ferroelectric heterostructures

Os resultados dessa tese podem ser separados em duas linhas principais: i) crescimento e caracterização de filmes finos ferroelétricos; ii) caracterização magnetoelétrica de filmes finos de Fe crescidos sobre substratos de BaTiO3. Conseguimos fabricar filmes finos simples de YMnO3 ortorrômbico, BaTiO3 e SrRuO3 por RF-magnetron sputtering e deposição por laser pulsado. Esses filmes foram caracterizados por diversas técnicas estruturais e espectroscópicas, demonstrando que em alguns casos obtivemos filmes epitaxiais de alta qualidade. Além dos resultados em filmes finos, neste trabalho de doutorado também investigamos a interação entre os domínios ferromagnéticos e os domínios ferroelétricos de um filme fino magnético crescido sobre um substrato ferroelétrico. Esse tipo de sistema se apresenta como uma heteroestrutura multiferroica magnetoelétrica. O objetivo desse trabalho é compreender como se dá a interação de um filme fino de ferro crescido sobre um monocristal ferroelétrico de BaTiO3. Para esse fim empregamos principalmente a técnica de microscopia de emissão de fotoelétrons (PEEM). Essa técnica permite obter informação micrométrica sobre o estado de polarização elétrica e magnetização da amostra. Dessa forma demonstramos que sob condições controladas existe uma interação entre os domínios ferroelétricos e ferromagnéticos nessa heteroestrutura. Nossos resultados mostraram que os domínios ferroelétricos do substrato de BaTiO3 determinam a orientação dos domínios magnéticos de camadas ultrafinas de Fe. Esses resultados demonstram o potencial desse tipo de heteroestrutura para aplicações onde um estado magnético pode ser alterado através de um potencial elétrico (AU)