Síntesis y estudio de la propiedades estructurales y morfológicas de multicapas de GaSb/Mn para aplicaciones en espintrónica

Abstract

En esta tesis se estudiaron las propiedades estructurales y morfológicas de multicapas de antimoniuro de galio con manganeso ( [GaSb/Mn]3), construidas por medio de la técnica de “DC Magnetron Sputtering”. Se establecieron las condiciones óptimas para la construcción de las multicapas, las cuales se analizaron por medio de medidas de difracción de rayos X usando los modelos, configuración bragg brentano, micro difracción y haz rasante, identificando las fases cristalinas y su correlación con las condiciones de síntesis del material. Adicional se realizó un estudio de la morfología por medio de las medidas de microscopia electrónica de barrido convencional (SEM, por sus siglas en inglés) y de alta resolución (HRSEM, por sus siglas en inglés), con el fin de establecer los mecanismos de crecimiento y el tipo de formación que caracteriza el crecimiento de nanoestructuras en el material. Para esto se realizó el depósito de [GaSb/Mn]3, en sustratos de vidrio, Si, GaSb y ITO haciendo uso del equipo del laboratorio de Materiales Nanoestructurados y sus Aplicaciones (MNYSA). En la caracterización del sistema de multicapas, pueden encontrar las fases correspondientes al material depositado, 𝑀𝑛∝ y 𝐺𝑎𝑆𝑏, así como también la conformación de otras estructuras cristalinas como son 𝑀2𝑆𝑏2, 𝑀𝑛4𝑆𝑏2 y 𝐺𝑎4𝑆𝑏4 los cuales tienen características interesantes, para futuras aplicaciones en espintrónica. Adicional en esta tesis encontraran la forma óptima para establecer el sistema de crecimiento de este compuesto [GaSb/Mn]3, a partir del estudio de la superficie en relación con el método de fabricación y la temperatura del sustrato. En las micrografías se da evidencia del sistema multicapa con los diferentes espesores de cada una de las capas y de todo el compuesto. (Texto tomado de la fuente).

In this project, the structural and morphological properties of gallium antimonide with manganese ([GaSb/Mn]3), multilayers, built using the Magnetron Sputtering DC technique, were studied. Where the optimal conditions for the construction of the multilayers were established, which were analyzed by means of X-ray diffraction measurements using the models, bragg brentane, micro diffraction and grazing beam, identifying the crystalline phases and their correlation with the conditions of synthesis of the material. Additionally, a morphology study was carried out by means of conventional scanning electron microscopy (SEM) and high resolution (HRSEM) measurements, in order to establish the growth mechanisms and the formation of nanostructures in the material. For this, the deposition of [GaSb/Mn]3 was carried out on glass substrates, GaSb and ITO using the equipment present in the Laboratory of Nanostructured Materials and their Applications (MNYSA). In the characterization of the multilayer system, they can find the phases corresponding to the deposited material, 𝑀𝑛∝ and 𝐺𝑎𝑆𝑏, as well as the conformation of other crystalline structures such as 𝑀𝑛2𝑆𝑏2, 𝑀𝑛4𝑆𝑏2 y 𝐺𝑎4𝑆𝑏4, which have interesting characteristics, for future applications in spintronics. Additional in this thesis they will find the optimal way to establish the growth system of this compound [GaSb/Mn]3, from the study of the surface in relation to the manufacturing method and the substrate temperature. In the micrographs there is evidence of the multilayer system with the different thicknesses of each of the layers and of the entire compound.