Desenvolvimento de filmes finos heteroestruturados visando a criação de multiferróicos artificiais

• Processo: 14/18247-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2014
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Alexandre Zirpoli Simões
• Beneficiário: Pedro Paulo da Silva Ortega
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Assunto(s): Materiais não metálicos Filmes finos Heteroestruturas Multiferroicos Efeito magnetoelétrico Acoplamento (física) Propriedades magnéticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: acoplamento magnetoelétrico | Filmes finos | heteroestruturas | multiferróicos | Precursor polimérico | spin-coating | Cerâmicos

Resumo

A proposta deste projeto é contribuir com as pesquisas em caráter multidisciplinar que vem sendo desenvolvidas pelos pesquisadores do Departamento de Materiais e Tecnologia (DMT) da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá no desenvolvimento de filmes finos com características magnetoelétricas especiais financiadas pela FAPESP no projeto regular 2013/08141-2. Com o rápido crescimento do mercado de dispositivos eletrônicos portáteis, uma grande demanda por fontes de potência compactas, leves e, sobretudo, de baixo custo é exigida. A maioria destes circuitos integrados utilizam memórias ferroelétricas de acesso aleatório (FeRAMs). Entretanto, estas memórias encontram resistência para aplicação devido aos fenômenos de fadiga, retenção e "imprint", que diminuem a eficiência do capacitor. Visando superar estes obstáculos, a síntese de filmes multiferróicos tem sido investigada devido ao fenômeno do acoplamento magnetoelétrico. O modo encontrado para aplicação de multiferróicos em memórias de múltiplos estados tem sido a preparação de filmes finos heteroestruturados. Dois materiais multiferróicos se destacam para esta aplicação: a ferrita de bismuto (BiFeO3) e a ferrita de lantânio (LaFeO3). A ideia é que durante o acoplamento entre as diferentes interfaces, novas possibilidades de armazenamento de dados em elementos de memória possam ser criadas de forma não destrutiva. Nossa motivação está focada nas propriedades magnéticas similares entre esses materiais, permitindo a introdução de tensões nas interfaces, gerando o acoplamento magnetoelétrico e melhorando suas propriedades. Este tipo de interação potencializará a aplicabilidade dos elementos de memórias de múltiplos estados, nos quais a informação pode ser armazenada nos estados de polarização e de magnetização espontânea do elemento, revolucionando o mercado tecnológico com o aumento da velocidade de operação e da capacidade de armazenamento de informações. Assim, este projeto propõe estudar o acomplamento magnetoelétrico em filmes finos heteroestruturados de BiFeO3 e LaFeO3 a partir do método dos precursores poliméricos e depositados pelo método de "spin-coating". Será estudado a influência da espessura e o efeito das tensões na interface, visando melhorar a qualidade dos filmes para a aplicação em memórias de múltiplos estados.