We present a study of the magnetic and structural properties of Zn1-xMxO powders (where x = 0 or 0.01 and M = Mn, Fe or Co) produced by proteic sol-gel process. Furthermore, devices based on 10% Co-doped ZnO thin films were built in order to investigate the resistive switching effect. The crystalline structure of the samples was analyzed by XRD and the magnetic measurements were carried out in a
SQUID magnetometer. The thin films were deposited by a sputtering system, scanning electronic microscopy was used to analyze the deposition quality and a Keithley 2425 SourceMeter was used to accomplish the electrical measurements. All samples had a hexagonal wurtzite crystalline structure with P63mc space group, and no secondary phase was observed. The magnetic measurements at 2 K show a superparamagnetic behavior in the Co- and Mn-doped ZnO powders while the Fe-doped sample was
ferromagnetic. At room temperature the Mn- and Fe-doped ZnO samples were paramagnetic while the doping with Co showed a superparamagnetic behavior. The resistive switching tests showed a purely bipolar behavior in the devices since an increasing in the compliance current didn´t induce a transition to unipolar behavior. Furthermore, a mechanism to explain the arising of the bipolar and unipolar behaviors
was proposed. / Apresentamos um estudo sobre as propriedades magnéticas e estruturais de pós de ZnO dopado com 1% de Mn, Fe e Co, obtidos pelo processo sol-gel proteico. Além disso, foram construídos dispositivos baseados em filmes finos de ZnO dopado com 10% de Co para investigar o efeito de comutação resistiva. A estrutura cristalina das amostras foi analisada por difratometria de raios X (DRX) e as medidas magnéticas foram realizadas usando um magnetômetro SQUID. Para a deposição dos filmes finos foi usado um sistema de sputtering, a microscopia eletrônica de varredura foi usada para
analisar a qualidade dos filmes e usou-se um sistema de Keithley 2425 para realizar as medidas elétricas. Todas as amostras apresentaram estrutura cristalina hexagonal (wurtzite) com grupo espacial P63mc, e nenhuma fase secundária foi observada. As medidas magnéticas, em 2 K, dos pós dopados com Co e Mn revelaram um comportamento superparamagnético, entretanto, a amostra dopada com Fe apresentou um comportamento ferromagnético. Já em temperatura ambiente, um comportamento
puramente paramagnético foi observado nas amostras dopadas com Mn e Fe, entretanto, um fraco comportamento superparamagnético ainda foi observado na amostra dopada com Co. Os testes de comutação resistiva revelaram um comportamento puramente bipolar nos dispositivos, já que um aumento da corrente de corte não induziu uma transição para o comportamento unipolar. Ao final, foi proposto um mecanismo para explicar o surgimento dos comportamentos bipolar e unipolar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5316 |
| Date | 28 November 2013 |
| Creators | Santos, Daniel Augusto de Andrade |
| Contributors | Macêdo, Marcelo Andrade |
| Publisher | Pós-Graduação em Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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