Otimizacao estrutural, optica e magnetica de filmes de ga(1-x)mn(x)n depositados por sputtering reativo.

• Processo: 06/05627-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2007
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Jose Humberto Dias da Silva
• Beneficiário: Douglas Marcel Gonçalves Leite
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Pulverização catódica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Gamnn | Sputtering | Filmes semicondutores

Resumo

A recende descoberta de propriedades ferromagnéticas em alguns semicondutores magnéticos diluídos (DMS) trouxe a esta classe de materiais grande potencial para aplicações em dispositivos de controle de spin. Um DMS é basicamente formado por um semicondutor dopado com íons magnéticos, os quais têm o papel de produzir portadores livres e prover momentos magnéticos que interagem com os portadores. Entre os DMSs um dos principais candidatos ao desenvolvimento de novos dispositivos é o Ga(1-x)Mn(x)N. A principal vantagem deste material é apresentar a maior temperatura de Curie (Tc ~ 400K) entre os semicondutores ferromagnéticos conhecidos. Trabalhos experimentais relatam a produção de filmes ferromagnéticos de Ga(1-x)Mn(x)N pela técnica de MBE, e mostram que as propriedades magnéticas deste material são fortemente dependentes da concentração de Mn no composto.Em trabalho anterior, mostramos ser possível preparar filmes nanocristalinos de Ga(1-x)Mn(x)N por sputtering reativo usando alvo de Ga e atmosfera de N2, e fácil dosagem do conteúdo de Mn colocando pequenos pedaços de Mn metálico sobre o alvo. Verificamos que a incorporação de Mn nestes filmes preparados por sputtering reativo se dá de maneira uniforme (sem segragação) e de forma semelhante ao reportado para filmes monocristalinos de Ga(1-x)Mn(x)N preparados por MBE com propriedades ferromagnéticas. Nenhum trabalho no intuito de otimizar as propriedades de filmes de Ga(1-x)Mn(x)N depositados por sputtering foi ainda reportado na literatura. Porém, a grande gama de parâmetros de deposição com possibilidade de variação da técnica de sputtering abre ao Ga(1-x)Mn(x)N preparado por esta técnica um grande potencial de otimização.Neste trabalho propomos a otimização das propriedades estruturais, ópticas e magnéticas de filmes de Ga(1-x)Mn(x)N com diferentes conteúdos de Mn, a partir da variação e ajuste dos parâmetros de deposição dos filmes pela técnica de RF magnetron sputtering reativo. Os principais parâmetros de deposição a serem otimizados são: temperatura de substrato, tipo de substrato e potência de rádio freqüência. As principais técnicas de caracterização utilizadas serão difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, absorção óptica, e magnetização em função do campo e da temperatura. Através desta otimização objetivamos obter filmes de Ga(1-x)Mn(x)N com melhor qualidade cristalina e menor densidade de defeitos estruturais e eletrônicos, o que pode levar a este material a apresentar ferromagnetismo a temperaturas próximas da ambiente – propriedade de suma importância para a aplicação deste material em dispositivos de controle de spin.

Publicações científicas

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(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

LEITE, D. M. G.; PEREIRA, A. L. J.; IWAMOTO, W. A.; PAGLIUSO, P. G.; LISBOA-FILHO, P. N.; DA SILVA, J. H. D.. Magnetic characteristics of nanocrystalline GaMnN films deposited by reactive sputtering. SOLID STATE SCIENCES, v. 17, p. 97-101, MAR 2013. (05/02249-0, 04/12120-1, 06/05627-8)

DEVILLERS, T.; LEITE, D. M. G.; DIAS DA SILVA, J. H.; BONANNI, A.. Functional Mn-Mg-k cation complexes in GaN featured by Raman spectroscopy. Applied Physics Letters, v. 103, n. 21, NOV 18 2013. (12/21147-7, 06/05627-8)

ARRUDA, LARISA B.; LEITE, DOUGLAS M. G.; ORLANDI, MARCELO O.; ORTIZ, WILSON A.; LISBOA-FILHO, PAULO NORONHA. Sonochemical Synthesis and Magnetism in Co-doped ZnO Nanoparticles. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, v. 26, n. 7, p. 2515-2519, JUL 2013. (06/05627-8, 09/14628-6)

LEITE, D. M. G.; LI, T.; DEVILLERS, T.; SCHIABER, Z. S.; LISBOA-FILHO, P. N.; BONANNI, A.; DIAS DA SILVA, J. H.. Columnar microstructure of nanocrystalline Ga1-xMnxN films deposited by reactive sputtering. Journal of Crystal Growth, v. 327, n. 1, p. 209-214, JUL 15 2011. (05/02249-0, 06/05627-8)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

LEITE, Douglas Marcel Gonçalves. Propriedades estruturais, ópticas e magnéticas de filmes de GaMnN. 2011. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências. Bauru Bauru.