Adaptación de la concentración de litio en películas delgadas de ferrita de litio obtenidas mediante pulverización catódica con haz de iones dual

Grupo de Procesado por Láser (LPG)

  • Investigadores desarrollan una técnica avanzada para ajustar la concentración de litio en películas delgadas de ferrita de litio, con aplicaciones en la espintrónica.

Madrid / 25 de septiembre de 2024

Investigadoras e investigadores de los departamento de Física Aplicada, Física de Materiales y el Instituto Nicolás Cabrera de la Universidad Autónoma de Madrid, el Instituto de Cerámica y Vidrio, el de Óptica “Daza de Valdés” y el de Química Física “Blas Cabrera” del CSIC y el Sincrotrón Alba han publicado un estudio en la revista Nanomaterials en el que han mostrado una técnica innovadora para ajustar la concentración de litio en películas delgadas de ferrita de litio mediante pulverización catódica con haz de iones dual, lo que abre nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos espintrónicos fácilmente integrables en dispositivos actuales.

La espintrónica es un campo emergente de la física y la ingeniería que explora el uso del espín de los electrones, además de su carga, para desarrollar dispositivos electrónicos más eficientes y avanzados. A diferencia de la electrónica convencional, que solo utiliza el movimiento de carga eléctrica para almacenar y transmitir información, la espintrónica aprovecha el espín, una propiedad cuántica de los electrones, lo que permite una manipulación más precisa y eficiente de la información sin apenas consumo de energía al no necesitar transportar los electrones, permitiendo dispositivos más rápidos, con menor consumo de energía y mucha mayor capacidad de almacenamiento.
Uno de los materiales clave en el desarrollo de dispositivos espintrónicos es la ferrita de litio, conocida por sus especiales propiedades magnéticas y su capacidad para integrarse en las películas delgadas manejadas en la industria.

El estudio se centra en la adaptación de la concentración de litio en películas delgadas de ferrita de litio utilizando una técnica avanzada de pulverización catódica con un haz de iones dual. Este método innovador permite un control preciso de la composición del material, modificando sus propiedades para las aplicaciones espintrónicas. La investigación abre nuevas posibilidades en el diseño y fabricación de dispositivos espintrónicos, avanzando hacia una nueva era de tecnologías electrónicas.

El proceso comenzó con la preparación de los sustratos y la configuración del equipo de pulverización catódica. Se aplicaron diferentes parámetros de haz de iones para ajustar la concentración de litio durante el depósito de las películas. El contenido de litio se ha ajustado usando diferentes energías de los iones Ar+ y O2+.Posteriormente, las películas obtenidas fueron sometidas a una serie de caracterizaciones utilizando técnicas como la difracción de rayos X (XRD) para analizar su estructura cristalina, la espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) para evaluar la composición química y la absorción de rayos X (XAS) para determinar la estructura local de los iones hierro y los respectivos compuestos. respectivamente. Además, se se llevó a cabo un análisis microestructural de la composición de la superficie de la película mediante el mapeo de intensidad Raman. La técnica empleada en este trabajo permite controlar la estructura y propiedades funcionales de las películas para dispositivos espintrónicos futuros.

Artículo: Pilar Prieto, Cayetano Hernández Gómez, Sara Román Sánchez, Marina París Ogáyar, Giulio Gorni, José Emilio Prieto y Aida Serrano “Tailoring the Lithium Concentration in Thin Lithium Ferrite Films Obtained by Dual Ion Beam Sputtering”. Nanomaterials Volume 14, Issue 14July 2024

Comunicación IO-CSIC
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