Propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Ti 1-x Co x O produzidos por sol-gel e spin coating

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Salazar Cuaila, Jean Lui
• Orientador(a): Alayo Rodriguez, Willian Edgardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Filmes finos; Ti 1-xCoxO2; Ferromagnetismo; Thin films; Ferromagnetism
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18905

Filmes finos de Ti 1-x Co x O 2 2 (x=0-0,10) com três concentrações molares de TiO (0,3mol/L, 0,5mol/L e 0,7mol/L) foram preparados por sol-gel e spin coating e suas propriedades estruturais e magnéticas foram caracterizadas. Neste trabalho foi investigado principalmente o efeito da dopagem de Co e da molaridade do Ti nas propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Ti . Os difratogramas obtidos por XRD mostraram que os átomos de Co entraram na rede de TiO o que levou a uma alteração da fase anatase para a fase rutilo. Para elevadas concentrações e molaridades foi observada a fase secundaria do CoTiO 2 . Medidas de refletividade de raios-X (XRR) revelaram que os filmes têm espessuras entre 100 e 220nm, são rugosos e são menos densos que o rutilo em bulk. Medidas de magnetização mostraram que os filmes finos resultaram ser ferromagnéticos a temperatura ambiente. O valor máximo de magnetização de saturação obtido foi de 18,3emu/cm 3 para uma concentração de Co de 3at% e molaridade de 0,5mol/L. Observou-se que o comportamento ferromagnético depende da concentração da dopagem de Co e da molaridade do Ti, sendo optimizados em baixas concentrações de Co e baixas molaridades de Ti. Além disso, uma estrutura com boa cristalinidade, espessura fina e rugosidade baixa ajuda a melhorar o comportamento magnético dos filmes. A predominância da fase rutilo favorece a magnetização no TiO . Por último, com a baixa magnetização obtida se comprova que obteve-se uma boa distribuição dos íons de Co dentro da rede de TiO , sem a formação de clusters de Co nem de fases secundarias abaixo de concentrações de ≤5at% e molaridades ≤5mol/L, o que descarta a possibilidade que o comportamento ferromagnético a temperatura ambiente seja devido a clusters de Co, sendo as fases secundarias fatores que reduzem a magnetização.