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dc.contributor.authorGonçalves, André Marino
dc.date.accessioned2018-02-15T12:09:15Z
dc.date.available2018-02-15T12:09:15Z
dc.date.issued2017-08-10
dc.identifier.citationGONÇALVES, André Marino. Visualização, caracterização e manipulação de paredes de domínios em filmes finos ferroelétricos. 2017. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9419.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9419
dc.description.abstractIn this work, conductivity in ferroelectric domain walls, in materials whose domains are insulating, was investigated at the nanoscale using a combination of techniques based on atomic force microscopy. Polycrystalline and epitaxial Pb(Zr,Ti)O3 tetragonal thin films were synthesized by different routes, with crystallization after deposition (ex-situ) and during deposition (in-situ). The manipulation of the domain structures and properties of the walls was explored, from the synthesis parameters, aiming the obtaining, optimization and manipulation of the conductivity in walls of ferroelectric domains. In polycrystalline films, complex domains composed of 180° and 90° walls were obtained. The reorientation of the polarization by the application of localized electric field, using the AFM tip, revealed substantially different responses in thin films with different thicknesses and grain sizes. Through the epitaxial growth path, films oriented in the [001] direction with monodomain structure and, with multidomain structure with walls of 90 °, were obtained by changing the epitaxial strain exerted on the film, using different substrates. With the application of localized electric field using the AFM tip, it was demonstrated the possibility of creation/destruction, with a certain level of control, of both 180° and 90° walls. The investigation of the local conductivity revealed that, in both the epitaxial and the polycrystalline films, the 90° walls are more conductive than the 180° walls, related to the greater deviation of the electroneutrality position, imposed by the mechanical restrictions on the 90° walls. It was also observed that, using oxides, the conductivity is stable, whereas with metal electrodes there is a decay of the current over time, possibly related to the trapping of carriers due to oxygen vacancies accumulated in the film/metal electrode interface. Finally, the processing route was also decisive in the electrical properties. Better electrical responses were obtained in films crystallized during the deposition than in films crystallized after the deposition. The observed differences are possibly related to the quality of the interface obtained by the different routes.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso restritopor
dc.subjectCondutividade em paredes de domínios ferroelétricospor
dc.subjectNanoeletrônicapor
dc.subjectParedes de domínios ferroelétricos carregadaspor
dc.subjectFerroelectric domain walls conductivityeng
dc.subjectNanoelectronicseng
dc.subjectCharged domain wallseng
dc.titleVisualização, caracterização e manipulação de paredes de domínios em filmes finos ferroelétricospor
dc.title.alternativeVisualization, characterization and manipulation of domain walls in ferroelectric thin filmseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Eiras, José Antônio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6653223814715498por
dc.description.resumoNeste trabalho, a condutividade em paredes de domínios ferroelétricos, em materiais cujos domínios são isolantes, foi investigada em nanoescala, utilizando uma combinação de técnicas baseadas na microscopia de força atômica. Filmes finos de Pb(Zr,Ti)O3 tetragonais, policristalinos e epitaxiais, foram sintetizados por diferentes rotas, com cristalização após a deposição (ex-situ) e durante a deposição (in-situ). A manipulação das estruturas de domínios e propriedades das paredes foi explorada, a partir dos parâmetros de síntese, visando a obtenção, otimização e manipulação da condutividade em paredes de domínios ferroelétricos. Em filmes policristalinos, foram obtidas estruturas de domínios complexas, compostas por paredes de 180° e 90°. A reorientação da polarização pela aplicação de campo elétrico localizado, utilizando a ponteira do AFM, revelou respostas substancialmente diferentes em filmes finos com diferentes espessuras e tamanhos de grão. Pela rota de crescimento epitaxial, alterando o strain epitaxial exercido no filme utilizando diferentes substratos, foram obtidos filmes orientados na direção [001] com estrutura monodomínio e filmes com estrutura multidomínios com paredes de 90°. Com a aplicação de campo elétrico localizado utilizando a ponteira do AFM, foi demonstrada a possibilidade de criação/destruição, com certo nível de controle, tanto das paredes de 180° como de 90°. A investigação da condutividade local revelou que, tanto nos filmes epitaxiais como nos filmes policristalinos, as paredes de 90° são mais condutivas do que as paredes de 180°, devido ao maior desvio da posição de eletroneutralidade, imposto pelas restrições mecânicas nas paredes de 90°. Foi observado, também, que utilizando eletrodos óxidos, a condutividade é estável, enquanto com eletrodos metálicos há uma redução da corrente com o tempo, possivelmente relacionado com o aprisionamento de portadores por vacâncias de oxigênio acumuladas na interface filme/eletrodo metálico. Finalmente, a rota de processamento também se mostrou decisiva nas propriedades elétricas. Melhores respostas elétricas foram obtidas em filmes cristalizados durante a deposição do que em filmes cristalizados após a deposição. As diferenças observadas possivelmente têm relação com a qualidade da interface obtida pelas diferentes rotas.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS DIELETRICOS E PROPRIEDADES DIELETRICASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::SUPERFICIES E INTERFACES; PELICULAS E FILAMENTOSpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::TRANSP.ELETRONICOS E PROP. ELETRICAS DE SUPERFICIES;INTERFACES E PELICULASpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADApor
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2013/03118-2por
dc.ufscar.embargo12 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0563057979926309por


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