Desarrollo de dispositivos magneto electrónicos basados en multicapas magnéticas de manganitas. (2005)
En la última década el estudio de estructuras magnéticas en forma de película delgada ha sido uno de los más activos en magnetismo debido a sus aplicaciones en sensores de campo magnético y como medio de almacenamiento de información en discos duros y memorias de acceso aleatoria MRAMs (Magnetic Random Acces Memories). Estas últimas, basadas en estructuras de películas magnéticas intercaladas con películas de materiales metálicos no magnéticos o aislantes podrían ser la próxima generación de almacenamiento magnético en reemplazo de las memorias dinámicas de acceso aleatorio DRAMs (Dynamic Random Acces Memories) basadas en materiales semiconductores , de amplio dominio en la tecnología de este tipo de memorias, hasta ahora. Sin embargo, los nuevos descubrimientos como el de exchange bias, (corrimiento preferencial), magnetorresistencia gigante GMR (Giant Magnetoresistance), magnetorresistencia colosal CMR (Colosal Magnetoresistance), magnetorresistencia por efecto túnel TMR (Tunnel Magnetoresistance), anisotropía entrecapas, acoplamiento de intercambio entrecapas, etc. han dado a la tecnología nuevas herramientas en el diseño y construcción de nuevos dispositivos electrónicos. Muchos de estos nuevos fenómenos envuelven la transferencia de electrones con espín polarizado de una capa ferromagnética a otra a través de una entrecapa ó región no magnética. El descubrimiento de nuevas técnicas de fabricación las cuales permiten controlar la estructura de películas delgadas a escala casi atómica, intercalar películas ferromagnéticas con películas de cualquier otro tipo de material con propiedades eléctricas y magnéticas diferentes y el estudio de las propiedades física de las estructuras que dan lugar a estos nuevos fenómenos abren nuevos campos de investigación en multicapas magnéticas, específicamente en la electrónica de espín o la magnetoelectrónica. El estudio de las perovskitas superconductoras condujo a la búsqueda de perovskitas ferroeléctricas y ferromagnéticas. Estudios recientes de las manganitas tipo perovskita de la familia Ln1-xAxMnO3 (Ln: La, Sm, Gd, Nd, Y; A: La, Ba, Sr, Ca) han revelado que estos manganatos caracterizados por valencias mixtas de Mn(III)-Mn(IV) exhiben una magnetorresistencia colosal (CMR), así como un cambio en su respuesta magnética desde un comportamiento ferromagnético a antiferromagnético al cambiar la estequiometría, fenómenos que no tienen todavía una explicación clara, pero si es útil para la elaboración de dispositivos magnetoelectrónicos . El objetivo de la presente investigación, es el crecimiento, caracterización y análisis de las propiedades magnéticas, de magnetotransporte, morfológicas y estructurales de multicapas de la familia de materiales cerámicos ferromagnéticos (La)x(Ca)1-xMnO3 con el propósito de fabricar un dispositivo de almacenamiento magnético conocido como una válvula de espín, el cual puede ser utilizado como dispositivo de almacenamiento magnético. El crecimiento de las películas y multicapas, caracterización eléctrica, magnética y morfológica se realizaran en el laboratorio de Películas Delgadas de la Universidad del Valle. La caracterización estructural cristalina y entrecapas así como magnetización cuantitativa a bajas temperaturas se hará en mutua colaboración con los profesores Iván K. Schuller, de la Universidad de California San Diego, Estados Unidos, quien es también Profesor Adjunto de la Universidad del Valle desde hace 4 años, y Jacobo Santamaría de la Universidad Complutense en Madrid, España.