Examinando por Autor "Gómez de Prieto, María Elena"
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Publicación Acceso abierto Crecimiento y caracterización de bicapas multiferroicas La2/3Sr1/3MnO3/BaTiO3 depositadas por ablación laser(Universidad del Valle, 2017) Ordoñez Ñañez, John Edward; Gómez de Prieto, María ElenaEl desarrollo de nuevos materiales multiferroicos permite la investigación de propiedades ferroeléctricas y magnéticas en una sola fase. Sin embargo, en el escenario básico la combinación de estas propiedades se rige por los efectos de carga (electrones e iones), mientras que las propiedades magnéticas son controladas por electrones. En los multiferroicos estos grados de libertad se acoplan fuertemente. Por ejemplo, las propiedades magnéticas se controlan a través del campo eléctrico o viceversa, lo cual abre una nueva ruta para explorar la posibilidad de estudiar diferentes fenómenos físicos (perovskitas mixtas con d0 y dn iones, pares de iones, ordenamiento de carga, inclinación del MnO 5 prácticamente ríigido, espiral magnética, ferroelectricidad en estructuras magnéticas colineales, . . . ) y aplicaciones tecnológicas. Sin embargo, un obstáculo para el uso de este tipo de materiales es la temperatura de funcionamiento (combinación de estados), que generalmente se desacoplan y/o se presentan a bajas temperaturas. Para solucionar estos problemas, los híbridos multiferroicos compuestos por heterostructuras ferromagnéticas/ferroeléctricas han sido ampliamente estudiados como una posible vía para diseñar heterostructuras con acoplamiento magnetoeléctrico artificial. En sistemas acoplados por deformación (diferentes sustratos o paramteros de red), se han demostrado correlaciones directas entre la dirección de polarización dentro de los dominios ferroeléctricos y la anisotropía magnética localmente inducida. En esta investigación se fabricaron bicapas ferromagnéticas de La2/3Sr1/3MnO3 y ferroeléctricas de BaTiO3.Publicación Acceso abierto Estudio de propiedades eléctricas y magnéticas de La2/3Sr1/3MnO3 para desarrollo de sensores magnéticos.(2018-06-26) Arango Gutiérrez, Isabel Cristina; Gómez de Prieto, María ElenaLa espintrónica ha abierto un abanico de expectativas para posibles aplicaciones y fabricación de dispositivos basados en los efectos asociados al espín del electrón. Uno de los compuestos más ampliamente estudiados desde esta perspectiva son los óxidos altamente correlacionados como el caso de las manganitas de valencia mixta. El compuesto La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) posee una temperatura de Curie sobre la temperatura ambiente haciéndolo él más deseable de la familia de las perovskitas. Además, sus propiedades de transporte son deseables para aplicaciones prácticas en dispositivos como sensores magnéticos. Sin embargo, es bien conocido que al reducir las dimensiones de escala de estos materiales se reduce a su vez sus propiedades ferromagnéticas y son debilitadas. En esta investigación, obtuvimos películas delgadas de La2/3Sr1/3MnO3 sobre sustratos de SrTiO3 por la técnica de sputtering asistida por DC en altas presiones de oxígeno a una temperatura de sustrato de 830°C. Posteriormente, se realizó un análisis por difracción de rayos x (XRD) revelando solo picos (00l) del LSMO, indicando así un crecimiento texturado de esta película. Las muestras posteriormente fueron morfológicamente caracterizadas por microscopia de fuerza atómica (AFM) obteniendo una rugosidad RMS de 1,90±0,05nm, es decir cerca de 5 parámetros de red. Adicionalmente, se estructuraron las muestras para obtener dispositivos en forma de hilo por la técnica de litografía óptica; los dispositivos constan de canales bien definidos para aplicar corriente y voltaje y realizar medidas de resistencia en forma de cuatro puntas. Se grafica la resistividad en función de la temperatura para los dispositivos obteniendo comportamientos típicos de estas manganitas en forma bloque con transición metal aislante ~350K. Estudiamos las propiedades eléctricas y de magnetotransporte en la película de LSMO(25nm)/STO y los dispositivos en forma de hilo de este mismo material respecto a su dependencia con el tamaño (ancho y largo) para potencial aplicaciones como sensores magnéticos.Publicación Acceso abierto Estudio del comportamiento de recubrimientos de nitruros protectores nanoestructurados para posibles aplicaciones biomédicas.(Universidad del Valle, 2019-05-16) Lopera Muñoz, Wilson; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo; Gómez de Prieto, María Elena; Riascos Bravo, Andrés; Londoño, Jessica Gil; Osorio Ospina, Diana Marcela; Grupo de Películas DelgadasEste proyecto surge como alternativa posible para dar respuesta a las necesidades crecientes de investigación en el campo de los materiales empleados en biocompatibilidad. Un área que se ha venido transformando en las últimas décadas para obtener nuevos materiales mejorados en razón de costo y propiedades específicas, especialmente aquellas donde se requiere que el material permanezca implantado por un largo periodo de tiempo sin perder propiedades ni causar daños al huésped. En aras de esto, el presente proyecto se planteó la producción de recubrimientos protectores nanoestructurados sobre aceros inoxidables del tipo 316 L, depositados por la técnica de magnetrón sputtering, para posibles aplicaciones biomédicas. Dado que estos recubrimientos han demostrado en estudios previos, presentar muy buenas propiedades mecánicas como resistencia elevada al desgaste y a la tensión, así como buena resistencia a la corrosión, se plantea la posibilidad de emplearlos como recubrimientos protectores alternativos, en la fabricación de implantes y prótesis mecánicas corporales de alto rendimiento. El proyecto implicó la preparación de las probetas de aceros inoxidables 316L con una configuración semicónica (para inmersión controlada) sobre las cuales se depositaron los recubrimientos protectores nanoestructurados, para la posterior evaluación de su biocompatibilidad en fluidos que simulan el plasma sanguíneo y pruebas de citotoxicidad a través de crecimiento celular. Como recubrimientos protectores nanoestructurados, se sintetizaron nitruros ternarios como el nitruro de cromo aluminio (CrAlN) y el nitruro de titanio aluminio (TiAlN), sobre los cuales el Grupo de Películas Delgadas tiene amplia experiencia en el estudio de sus propiedades protectoras antidesgaste, anticorrosivas, mecánicas y tribológicas. Posterior a la obtención de los recubrimientos protectores estos se caracterizaron estructural y morfológicamente mediante Difracción de Rayos X (XRD), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) en sección transversal y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). Igualmente se estudió su comportamiento electroquímico ante la corrosión mediante la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). El estudio de la adherencia y del comportamiento al desgaste se llevó a cabo con un tribómetro por Pin-on disk. Finalmente, el estudio de biocompatibilidad se llevó a cabo por inmersión en fluidos simulados tales como el fluido de Hank, así como también se evaluó citotoxicidad empleando la técnica de viabilidad celular por medio del ensayo de reducción del MTT. Los resultados corroboraron las propiedades mecánicas, tribológicas y de resistencia a la corrosión de estos recubrimientos nanoestructurados, además de mostrar promisorias posibilidades en aplicaciones biomédicas como son los implantes sometidos a altas tasas de desgaste acompañados de procesos corrosivos corporales.Publicación Acceso abierto Estudio del efecto de conmutación resistiva en dispositivos tipo capacitor de In/Hf02/Pt(Universidad del Valle, 2019) Quiñones Penagos, Mario Fernando; Gómez de Prieto, María Elena; Ordoñez Ñañez, John EdwardEl dióxido de hafnio HfO2 es un material con una alta constante dieléctrica y un band gap cerca de 5.0 eV, a su vez este material ha presentado el efecto de conmutación resistiva, lo cual lo hace un candidato importante para aplicaciones en micro y nano electrónica. Se depositó películas delgadas de HfO2 sobre sustratos de Pt/TiO2/SiO2/Si, utilizando la técnica de pulverización catódica asistida por magnetrón RF, en una atmósfera de oxígeno a una presión de 10-1 mbar y una temperatura de sustrato de 550 oC. También se realizó una variación sistemática del espesor de la película de HfO2 entre 23 nm y 155 nm para observar el efecto del espesor de la capa de HfO2 sobre el efecto de conmutación resistiva.Publicación Acceso abierto Estudio del efecto de conmutación resistiva en heteroestructuras basadas en óxidos multifuncionales.(Universidad del Valle, 2019-07-12) Gross, Katherine; Gómez de Prieto, María Elena; Lopera Muñoz, Wilson; Porras Montenegro, Nelson; Suárez, Luisa Fernanda; Betancourt, John; Quiñonez, Mario Fernando; Torres, Margoth Lorena; Ceballos, Santiago; Marín, Lorena; Ramírez, Juan Gabriel; Grupo de investigación Películas Delgadas, Física Teórica del Estado Sólido.La conmutación resistiva de estructuras tipo conductor/aislante/conductor es actualmente un tópico altamente investigado debido a su potencial aplicación en el campo de dispositivos de memoria no volátil. El propósito general de este proyecto consistió en estudiar los mecanismos de conducción en el efecto de conmutación resistiva (RS) en películas y heteroestructuras basadas en óxidos multifuncionales y su dependencia con parámetros de fabricación y propiedades físicas de los materiales involucrados. Específicamente se fabricaron películas delgadas de óxidos multifuncionales tales como YBa2Cu3O7-δ, La1-xCaxMnO3, BiFeO3, HfO2, CeO2, ZnO(Co, Mn), YMnO3, CuO2, entre otros, las cuales fueron caracterizadas en sus propiedades físicas, estructurales, morfológicas y de transporte eléctrico. Una vez los sistemas estuvieron caracterizados a modo de monocapas, se fabricaron estructuras capacitivas tipo conductor/aislante/conductor utilizando los diferentes materiales óxidos en combinaciones tales como HfO2/Pt/TiO2/SiO2/Si, La1-xCaxMnO3/YBa2Cu3O7-δ, BiFeO3/YBa2Cu3O7-δ, (Mn, Co)ZnO/YMnO3, entre otros. Sobre estos sistemas se realizaron mediciones de magnitudes físicas que permitieron caracterizar el fenómeno de conmutación resistiva (Curvas I-V, capacitancia, r(R)=RHRS/RLRS, tiempos de retención, entre otros) y su dependencia con parámetros de deposición y material de los electrodos con el fin de dilucidar sobre los mecanismos de conducción. Se identificó que el espesor del óxido aislante juega un papel importante en la conmutación eléctrica del dispositivo; tal es el caso del sistema HfO2/Pt/TiO2/SiO2/Si. Este sistema se caracterizó usando indio (In) como electrodo superior variando el espesor de la capa HfO2 en un rango de 20 a 155 nm. Al variar el espesor, el dispositivo exhibió respuestas de conmutación resistiva diferentes de carácter unipolar, bipolar y complementaria. El dispositivo In/HfO2(155nm)/Pt exhibió un tiempo de retención superior a 1.8 x 105 s, valor con el cual se extrapola la retención de los estados de resistencia a un orden de 10 años. Por otro lado, se estudió la respuesta de conmutación resistiva en función del material del electrodo superior, usando YBa2Cu3O7-δ y Ag en el sistema BiFeO3/YBa2Cu3O7-δ; encontrándose asimetrías en las curvas corriente-voltaje que permiten elucidar el mecanismo de conducción presente en cada caso.Publicación Acceso abierto Study of interface phenomena in heterostructures based on complex oxides.(2018-04-23) Gómez de Prieto, María Elena; Zambrano, Gustavo; Prieto, Pedro; Domínguez, Claribel; Quiñonez, Mario Fernando; Arango, Isabel Cristina; Sánchez, Carlos William; Torres, Walter; Mendoza, Evelin; Millán, Mario AlejandroEste proyecto se propuso como meta, objetivo y metodología estudiar la influencia de los parámetros de crecimiento de las propiedades estructurales y físicas de las películas delgadas y multicapas y sus interfaces de óxidos complejos en forma de capa delgada, heteroestructuras, y superredes. Con el fin de lograr funcionalidades y dispositivos potencialmente útiles el material de óxido debe tener un crecimiento epitaxiales. Esta es nuestra fortaleza en el laboratorio. Poseemos la técnica de pulverización catódica DC y RF a altas presiones de oxígeno (de 1 a 4 mbar), poseemos equipo de medición de propiedades estructurales, eléctricas, magnéticas como función de temperatura y campo magnético aplicado. Hemos colaborado con el Instituto de Nanociencia en Aragón, España, donde se llevó a cabo algunos experimentos y mediciones. Estudiamos las manganitas de Lantano dopadas con Ca y Sr (LCMO, LSMO), el ferroeléctrico BaTiO3 (BTO), el multiferroico BiFeO3 (BFO); la barrera térmica YxZr1-xO3 (YSZ), Al2O3 (AO); el efecto del tamaño de las propiedades de heteroestructuras artificiales tipo BFL/ LSMO, BTO/LSMO; el óxido Fe1-xTixO3, el efecto del tamaño en nanotubos de dióxido de Titanio dopado con nanopartículas de Ferrita; estudiamos las propiedades térmicas de bicapas YSZ / Al2O3.