Estudio de las propiedades físicas del TiO2:Co como un semiconductor magnético diluido para aplicaciones en espintrónica (2019)
Este trabajo presenta un studio de las propiedades estructurales, morfológicas, eléctricas y magnéticas de películas delgadas fabricadas por DC “magnetrón co-sputtering” y nanotubos obtenidos por anodizado electroquímico de TiO2:Co. A partir de medidas de XRD, XRD y Raman se identificaron los polimorfos de TiO2 rutilo y anatasa, de acuerdo a los métodos de fabricación. Adicionalmente, se observó a partir de las medias de AES y RBS, que la temperatura ambiente y recocido posterior en las películas, permitió la difusión del Co dentro de la matriz semiconductora, Micrografías SEM, AFM, Y MFM evidenciaron la formación de pequeños granos sin la formación de dominios magnéticos en la superficie. Las medidas magnéticas mostraron un comportamiento como un ferromagnético de las películas delgadas y de los nanotubos de TiO2:Co asociado a la presencia de una curva de histéresis. Se asoció la histéresis a la combinación de interacciones dipolares y de super intercambio de acuerdo al modelo planteado, donde la simulación se realizó considerando momentos magnéticos aislados diluidos en una matriz no magnética. Los resultados experimetnales y teóricos indican que las nanoestructuras de TiO2:Co son un material semiconductor magnético diluido para aplicaciones espintrónicas. De acuerdo a lo anterior, se realizó la funcionalización de las nanoestructuras de TiO2:Co como memorias no volátiles. En este trabajo se propone un modelo para la formación de filamentos conductores asociados a la redistribución de portadores de carga, la contribución del Co y las vacancias de oxígeno en los nanotubos y las películas delgadas, en comparación con el proceso redox propuesto por otros autores hara la descripción de las memorias no volátiles. El fenómeno de magneto-resistencia presente en las curvas I-V afecta las regiones de escritura y borrado en memorias basadas en nanotubos y películas delgadas, cuando se aplica un campo magnético externo.