Otimização do Processo de Deposição de Filmes TiO2:Mn usando RF Magnetron Sputtering

Resumo

A recente descoberta de propriedades ferromagnéticas em alguns óxidos magnéticos diluídos (DMO) trouxe grande interesse neste tipo de material pelo seu potencial de aplicação em dispositivos spintrônicos. Entre estes óxidos dedica-se especial atenção aos filmes de dióxido de titânio (TiO2) dopado com metais de transição, devido ao ferromagnetismo observado até temperaturas da ordem de 400 K. Entre os metais de transição utilizados, o manganês foi um dos dopantes menos explorados, existindo muitas questões interessantes em aberto com relação aos efeitos da sua incorporação no TiO2.Neste trabalho visamos otimizar as propriedades estruturais, eletrônicas, e magnéticas, de filmes de TiO2 dopados com Mn e preparados pela técnica de RF magnetron sputtering. A combinação entre esta técnica de deposição e o composto TiO2:Mn é praticamente inexplorada na literatura, e abre interessante perspectiva para investigação mais aprofundada sobre a influencia dos parâmetros de deposição e dos tipos de substratos sobre as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas dos filmes.Diferentes técnicas de caracterização estrutural, eletrônica, e magnética serão empregadas para caracterizar e otimizar os filmes produzidos. Especial ênfase será dada às medidas de ressonância de spin eletrônico, magnetização em função da temperatura e do campo aplicado, e espectroscopia de fotoelétrons, as quais serão acrescidas à bagagem de conhecimentos do candidato. O objetivo deste trabalho é obter filmes de TiO2:Mn com boa qualidade cristalina e baixa densidade de defeitos estruturais e eletrônicos, o que pode levar este óxido a apresentar ferromagnetismo a temperaturas maiores que as atualmente reportadas, e contribuir para o aprofundamento da compreensão a respeito das interações magnéticas em óxidos magnéticos diluídos.