Multicamadas magnéticas de telureto de európio e semicondutores iv-vi crescidas por epitaxia de feixe molecular / Magnetic multilayers of europium telluride and IV-VI semiconductors grown by molecular beam epitaxy

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Neste trabalho foram crescidos e investigados, dos pontos de vista estrutural e magnético, filmes finos de EuTe e superredes (SL) de EuTe/PbTe e de EuTe/SnTe. A primeira etapa do trabalho consistiu na otimização dos parâmetros de crescimento por epitaxia de feixe molecular das amostras, em particular das SLs de EuTe/SnTe. Para isto, foram investigados os modos de crescimento do EuTe sobre o SnTe e vice versa, e a influência da temperatura do substrato e do fluxo de telúrio nas espessuras críticas envolvidas. Várias séries de amostras foram produzidas visando às medidas magnéticas específicas. Paralelamente, foi feita a caracterização das amostras usando a técnica de difração de raios X de alta resolução. Os parâmetros estruturais das amostras foram obtidos ajustando os espectros calculados pela teoria dinâmica de difração aos medidos no difratômetro de alta resolução, utilizando as informações obtidas a partir dos mapas da rede recíproca em torno de reflexões assimétricas. O período das SLs, as espessuras individuais das camadas, o estado de strain, e a qualidade das interfaces foram determinados através deste procedimento. As informações estruturais tiveram um papel fundamental na otimização dos parâmetros de crescimento e no entendimento das propriedades magnéticas. A caracterização magnética demonstrou a forte dependência das propriedades magnéticas com a espessura dos filmes de EuTe. Os resultados da magnetometria SQUID indicaram uma anisotropia magnética maior nas SLs de EuTe/SnTe com espessuras menores do SnTe, o que pode ser explicado pelas interfaces mais rugosas apontadas na caracterização estrutural. A difração magnética de raios X ressonante combinada com a análise da polarização do feixe difratado mostrou-se muito apropriada para o estudo de filmes finos e multicamadas magnéticas contendo európio. A ressonância nas bordas L2 e L3 do európio, a orientação dos spins dentro da rede, e a dependência com a temperatura da intensidade do pico magnético foram investigadas por esta técnica em monofilmes de EuTe. Foi demonstrada a importância de considerar as interações de quarta ordem no EuTe, e calculada a razão entre as integrais de troca de quarta e segunda ordens. O pico magnético também foi observado nas SLs de EuTe/SnTe e de EuTe/PbTe. A qualidade superior das superredes de EuTe/PbTe permitiu a detecção das correlações magnéticas entre as camadas alternadas de EuTe. O tipo de ordenamento nas SLs foi obtido com ajustes cinemáticos à estrutura de satélites magnéticos, mostrando estar de acordo com as previsões da teoria das interações mediadas por elétrons de valência. A dependência da intensidade dos satélites com a temperatura indicou uma queda preferencial da magnetização nas monocamadas mais externas dos filmes de EuTe dentro da SL, ao se aproximar da temperatura de Nèel TN. Também foram investigadas as dependências de TN e do expoente crítico beta com a espessura do EuTe, o strain, e a existência ou não de correlações magnéticas.

ASSUNTO(S)

epitaxia de feixe molecular difração de raios x propriedades magnéticas semicondutores

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