Oxidation of EuTe - (111) epitaxial films / Oxidação de filmes epitaxiais de telureto de európio - EuTe (111)

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Filmes epitaxiais de EuTe recém crescidos foram expostos ao ar ou ao fluxo O2 e analisados por medidas de Transmitância Óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios X de Alta Resolução (HRXRD) nas configurações de Triplo eixo e Rocking curve , Espectroscopia de Retroespalhamento de Rutherford (RBS) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X (XPS). As amostras foram crescidas sobre BaF2 recém clivado, por Epitaxia por Feixe Molecular no sistema MBE Riber 32p no Laboratório Associado de Sensores e Materiais (LAS/INPE). A qualidade cristalina das amostras foi confirmada por medidas rocking curve obtidas no difratômetro de raios X de alta resolução. Através das medidas de transmitância óptica o valor do gap do EuTe para a transição 4f7→4f65d(t2g) foi determinado como sendo de ~2,25eV o que está bem próximo dos valores reportados na literatura. Após comprovar o sucesso no crescimento, as amostras foram separadas em dois grupos. As amostras do primeiro grupo foram expostas a temperaturas de 100, 200 e 300°C durante um tempo de 135 minutos em intervalos de 15 minutos e no segundo foram expostas por 2000 horas em intervalos de 24 horas em temperatura ambiente. Após cada intervalo de tempo de exposição foram realizadas medidas para a determinação da espessura do óxido. Dependente da temperatura e do tempo total de exposição, a cor do filme mudou de alaranjada para cinza ou até preto, evidenciando a reação superficial do EuTe com o ar ou com o oxigênio. A identificação do oxigênio como único elemento incorporado pela reação foi possível através de análises por RBS e EDS. A evolução da camada oxidada foi investigada por imagens obtidas no MEV com amplificação de 15 e 20 mil vezes. Através da combinação de medidas de Transmitância Óptica e Difração de Raios X de Alta Resolução, a espessura do EuTe e da camada oxidada foram monitoradas independentemente. Observou-se que a espessura do filme de EuTe diminui com o tempo de oxidação e desaparece completamente, dependendo das condições da oxidação e das características da amostra. A identificação dos produtos do processo de oxidação foi obtida através de medidas XPS. A formação dos compostos Eu2O3 e TeOx e/ou possivelmente EuxTeyOz foram identificados. Os resultados sugerem um regime parabólico de oxidação, onde o principal mecanismo de oxidação deve-se a difusão de vacâncias ou de íons.

ASSUNTO(S)

material magnético engenharia e tecnologia espacial xps calcogeneto de európio epitaxia por feixes moleculares oxidação

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