Caracterização de materiais semicondutores magnéticos diluídos de composição TiO2 dopados com Co e Sb por espectroscopia de absorção de raios X

Abstract

With the advance of spintronics, the search for new materials to create electronic devices was growing, and so it was necessary to produce a material that by itself, uses this technology. Diluted magnetic semiconductors (SMDs) were the answer to this need. SMDs have ferromagnetic (coming from ions of some transition metal) and semiconducting properties, being perfect for new electronic devices. The SMD studied in this work is of titanium dioxide (TiO2) composition with cobalt (Co) doping, for magnetic characteristics, and antimony (Sb), for structure disorder. The samples were doped with 3% Co and with different concentrations of Sb (4%, 8%, 12% and 16%). The data were obtained using X-ray absorption spectroscopy and then treated using the MAX package and FEFF. With the data obtained, it was possible to show the distance between neighboring atoms, the number of neighboring atoms, the structure of the material and with this, observe how doping can affect these results.

Com o avanço da spintrônica, a busca de novos materiais para a criação de dispositivos eletrônicos foi crescendo e assim foi necessário a produção de um material que por si só, se utiliza dessa tecnologia. Os semicondutores magnéticos diluídos (SMD) foram a resposta para essa necessidade. Os SMD possuem propriedades ferromagnéticas (vindos de íons de algum metal de transição) e semicondutoras, sendo perfeitas para novos dispositivos eletrônicos. O SMD estudado nesse trabalho é de composição dióxido de titânio (TiO2) com dopagem de cobalto (Co), para caraterísticas magnéticas e antimônio (Sb), para desordem na estrutura. As amostras foram dopadas com 3% de Co e com diferentes concentrações de Sb (4%, 8%, 12% e 16%). Os dados foram obtidos através da espectroscopia de absorção de raios X e depois tratados utilizando o pacote MAX e o FEFF. Com os dados obtidos, foi possível mostrar a distância entre os átomos vizinhos, o número de átomos vizinho, a estrutura do material e com isso observar como a dopagem pode afeta esses resultados.