Exchange bias en manganitas de La1-xCaxMnO3 dopadas con electrones

Abstract

En este trabajo se estudió el fenómeno conocido como exchange bias (EB), propio de sistemas que contienen diferentes fases magnéticas en contacto. Se realizó el estudio sobre óxidos de manganeso del tipo La1xCaxMnO3 (LCMO), donde x es el dopaje de calcio (Ca) y varía entre 0:5 y 0:8. En primer lugar, se analizó la dependencia de la anisotropía unidireccional producida por EB con el dopaje x, a través de la obtención de los ciclos de histéresis de magnetización (M) vs. campo magnético (H). Estas mismas mediciones fueron utilizadas para cuantificar la coercitividad de las fases ferromagnéticas (FM) de las distintas muestras. Posteriormente, se analizó en detalle el comportamiento de la muestra correspondiente al dopaje x = 0:77, en función de la temperatura. Dado que las observaciones realizadas se efectuaron con muestras de diferentes dopajes y a diferentes temperaturas, el uso y la comparación de los diagramas de fase obtenidos en otros trabajos fue fundamental. Con el fin de obtener un entendimiento apropiado del fenómeno, se consideraron distintos modelos teóricos para analizar y describir los resultados. La mayoría de trabajos destinados a la investigación de EB se han realizado sobre películas delgadas y multicapas (thin films y multilayers). Por esta razón, dentro del análisis cualitativo y cuantitativo de la caracterización de los óxidos estudiados, se tomó en consideración dichos trabajos y se compararon los resultados con el fin de mostrar concordancia con el presente estudio. Para la caracterización de magnitudes importantes, se empleó un manejo particular de los datos obtenidos en las curvas de magnetización, que consiste en considerar el corrimiento vertical de las curvas de histéresis (al contrario del procedimiento usual en el que se considera el corrimiento horizontal). Finalmente, se discutieron trabajos relevantes sobre el tema y se amplió la discusión sobre la coexistencia de fases de LCMO y su relación con la aparición de dominios ferromagnéticos nanométricos, a los que se atribuye ser la causa del fenómeno de exchange bias.