Practicante de Investigación Operativa

En general se acepta que el orden magnético en un aislador requiere el catión de tener

parcialmente llenos de conchas o electrones d f. Aquí nos muestran que las películas delgadas de hafnio dióxido (HfO2), un aislante de óxido de mejor conocida como una capa dieléctrica para nanoescala dispositivos electrónicos, puede ser ferromagnético incluso sin dopaje. Este descubrimiento desafía nuestra comprensión del magnetismo en los aisladores, porque ni HF4 niO2 son iones magnéticos y los d y f conchas de la HF4 de iones se encuentran vacías o completo.

Los giros electrónicos de cationes en óxidos aislantesnormalmente unida por las interacciones del vecino más próximo â € "ya sea supercanje o de doble intercambio

1.No orden de largo alcance magnética se prevé por debajo del umbral de percolación, porque no hay una extensa red de sitios vecinos ocupados por iones magnéticos. La controversia ha rodeado por lo tanto, los informes de alta temperatura en el ferromagnetismo películas delgadas de transparente, de gran banda prohibida

óxidos, tales como óxido de zinc, dióxido de titanio o dióxido de estaño, que han sido dopada con un pequeño tanto por ciento de un catión 3d tales como V3,

Mn2?, Fe3? O CO2? (Ref. 2). Los momentos en estas ferromagnetos, que puede ser conductoras o aislantes, son a veces demasiado grande para ser explicada por cualquier impureza fase. Un mecanismo de intercambio indirecto la participación de los electrones de los donantes en un spin-split banda de impurezas se ha propuesto para tales

materiales que tienen una elevada constante dieléctrica (Nuestros resultados no publicados). El HF4? ion tiene una carcasa cerrada [Xe] 4f14 configuración, sin electrones no apareados. Se depositó películas delgadas de dióxido de hafnio por láser pulsado convencional deposición a partir de un objetivo sinterizado a sustratos mantenidos a 750 ° C. La meta era del 99,95% puro, con zirconio metálico como el principal impureza. Hierro, cobalto y níquel estaban por debajo de 10? 2% en peso. Sustratos fueron zafiro o

silicio. La longitud de onda del láser excímero y fluencia fueron 248 nm y 1,8 cm de J? 2, Respectivamente. El oxígeno presión durante la deposición se varió de 10? 4 to1millibar.Films fueron 45-135 nm de espesor, transparente, incolora y de aislamiento, en una típica película, los planos de la c- el hafnio monoclínica estructura dióxido

fueron orientadas paralelamente a la superficie del

R-corte zafiro sustrato. Estas películas son ferromagnéticos, con un Curie temperaturas superiores a 500 K y una momento magnético de alrededor de 0,15 magnetones de Bohr por HfO2 fórmula unidad (fig. 1). La magnetización es notablemente anisotrópico,

ser hasta tres veces mayor cuando el campo magnético se aplica perpendicularmente a

el plano de la película que cuando se aplica en la dirección

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