Tesis

Los multiferroicos son materiales simultáneamente ferroeléctricos y ferromagnéticos que permiten entrelazar propiedades magnéticas y eléctricas. Han despertado un importante interés debido a sus potenciales aplicaciones en el diseño de sensores, transductores y memorias. El sistema FePt/BaTiO3 resulta prometedor para el control del magnetismo mediante campos eléctricos. Las propiedades magnéticas del FePt son sensibles a tensiones y el BaTiO₃ (BTO) es ferroeléctrico y piezoeléctrico. En este trabajo nos concentraremos en el estudio de las propiedades magnéticas y estructurales de películas delgadas FePt y bicapas FePt/BTO con el objetivo de analizar el acoplamiento magnetoelástico.

Las películas de FePt presentan una estructura policristalina comprimida por el sustrato y la capa ferroeléctrica. Esta compresión da lugar a una anisotropía magnética perpendicular al plano. La capa ferroeléctrica presenta una estructura epitaxial tensionada por el sustrato. Mediante la caracterización magnética de las muestras identificamos la existencia de un espesor crítico, t_c, por encima del cual, la estructura de dominios magnéticos pasa de estar formada por dominios en el plano a dominios caracterizados por la oscilación periódica de la componente perpendicular de la magnetización (stripes). Observamos que el mecanismo de inversión de la magnetización depende del espesor de la capa de FePt (t_FePt). Cuando t_FePt <t_c el proceso combina rotación coherente de momentos con desplazamiento de paredes de dominio. Para t>t_c, el mecanismo de inversión está determinado por los stripes y el campo coercitivo presenta una fuerte dependencia de la constante de anisotropía.

Determinamos que, cuando la capa ferromagéntica es de un espesor cercano al crítico y presenta dominios con forma de stripes, el magnetismo del FePt presenta una extrema sensibilidad ante las tensiones inducidas por el cambio de estructura cristalina del BTO, indicando un acoplamiento magneto-elastico.