7 - Heteroestruturas Híbridas - Supercondutora-Magnética

Resumo:

A técnica de Magnetron Sputtering (MS) é atualmente uma das principais tecnologias de deposição de nanoestruturas a partir de vapores atômicos. Sua relevância advém da possibilidade de controlar parâmetros de deposição que podem inclusive simular processo de crescimento por epitaxia e, portanto, levando a produção de materiais com diferentes graus de rugosidades interfaciais. A MS é amplamente usada em indústrias de altas tecnologias, como as de confecção de hard-disk, fabricação de filmes funcionais em dispositivos semicondutores, produção vidros condutivos transparentes, painéis traseiros de celulares, etc. Utilizaremos esta técnica para abordar um dos temas de pesquisa atuais mais relevantes que trata do estudo de sistemas híbridos usados na construção de dispositivos de controle de spin, ou seja, em dispositivos spintrônicos. Entre as diferentes classes de sistemas spintrônicos destacamos as heteroestruturas híbridas ferromagnéticas supercondutoras (FM-SC), onde as propriedades supercondutoras (por exemplo, temperatura crítica (T C ), corrente crítica (I C ) do estado SC) são afetadas por mudanças das estruturas de domínios magnéticos da camada ferromagnética (FM) quando campos externos são aplicados no sistema híbrido FM-SC. Neste curso, apresentaremos o estado da arte da técnica de MS, discutindo os conceitos básicos envolvidos. Discutiremos também propriedades de heteroestruturas híbridas, focalizando as do tipo FM-SC. Para isto, prepararemos heteroestruturas híbridas FM-SC, usando como substrato o material SC YBaCuO, com T C próximo a 80 K, e como camada FM, ligas permalloy (Ni-Fe) e cobalto (Co). Caracterizaremos estrutural e morfologicamente usando a difração de raios X e a microscopia eletrônica de varredura (MEV)), enquanto investigaremos propriedades de transporte e magnéticas com medidas de laços de histereses magnético em diferentes temperaturas. Um dos desafios será determinar o efeito do estado SC do substrato de YBCO nas propriedades das camadas ferromagnéticas (ver Journal of Applied Physics 132, 083901, 2022).