Resistencia eléctrica en películas de sistemas granulares magnéticos

Abstract

Resumen Mediante la técnica de pulverización catódica se elaboraron películas de aleaciones depositadas sobre substratos de vidrio. Las aleaciones binarias se elaboraron a partir de cátodos mixtos de los dos componentes, preparados a partir de placas metálicas de los elementos puros, exponiendo diferentes áreas relativas y usando Argón como gas de trabajo.Se prepararon seis muestras, con tres pares de aleaciones de Fe=Au de composición variable a partir de cátodos mixtos con relaciones de área: AFe=AAu = 10:42, AFe=AAu = 16:40 y AFe=AAu = 33:20. Simultáneamente, las películas también fueron depositadas sobre substratos de Si, para ser caracterizadas en cuanto a su morfología, espesor y composición, mediante Microscopía Electrónica de Barrido Analítica (MEB-EDX). Para ello se usó el Microscopio JEOL JSM-6390 con un analizador INCA X-Sight del Centro de Ingeniería de Super cies de la Universidad Simón Bolívar. Una vez elaboradas las muestras, se les somete a tratamiento térmico a tres de ellas con diferentes composiciones, a una temperatura de 300oC durante 15 minutos, esto con la intención de promover la difusión de los átomos y producir nanocristales de hierro embebidos en la matriz de oro. Posterior al tratamiento térmico dado a estas tres películas, todas fueron caracterizadas en cuanto a su resistividad con la Fuente-Multímetro Modelo 2400 - Keithley, haciendo uso de un dispositivo diseñado para contener las películas y medir su resistencia laminar por el "método de las cuatro puntas", suministrando corriente DC al sistema y midiendo la caída de potencial producida simultáneamente. Para estudiar las variaciones magneto-resistivas de las películas, se utilizó un electroimán con una corriente de 1:5A que genera un campo magnético uniforme y constante de 6:5kG, de tal manera que sea de fácil manipulación y que las corrientes puedan ser aplicadas perpendicularmente al mencionado campo. A las muestras ya sometidas a tratamiento térmico, se les dio otro, de 120 minutos a 300oC, siendo también caracterizadas en cuanto a su resistividad. Los resultados de dicha caracterización muestran que las películas poseen una estructura columnar, con espesores entre los 250nm y 350nm y composiciones atómicas Au88%Fe12%, Au83%Fe17% y Au74%Fe26% respectivamente. Los resultados de la caracterización resistiva indicaron un incremento en la resistencia eléctrica conforme la cantidad de hierro aumentaba, y una disminución de la misma cuando aumentaba el tiempo en el que la muestra se sometió al tratamiento térmico. Palabras claves:técnica de pulverización, resistividad, pulverizador catódico(Sputtering)