Lautaro Galarregui1; Priscila A. Tapia Presas1; Wilson Román Acevedo1,2; Myriam H. Aguirre3; José Santiso4; Sylvia Matzen5; Beatriz Noheda6; Diego Rubi1
1 Laboratorio de Ablación Láser, INN-CONICET-CNEA, Gral. Paz 1499 (1650), San Martín, Argentina
2 Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas, Universidad Argentina de la Empresa (UADE), Lima 717 (1073), Buenos Aires, Argentina
3 Dpto. de Física de la Materia Condensada, Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, España
4 Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), Campus UAB, Bellaterra, Barcelona 08193, España
5 Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay, Palaiseau, 91120 Francia
6 Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen, Nijenborgh 4, 9747AG Groningen, Países Bajos
Mié 3/6 · 17:00–19:00
Sesión de pósters 1
Las heteroestructuras ferroeléctricas ultradelgadas basadas en hafnia epitaxial constituyen una plataforma ideal para estudiar la relación entre estructura cristalina, polarización y transporte a escala nanométrica. En este trabajo se crecieron películas delgadas de Hf0.5Zr0.5O2 sobre La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3 mediante ablación láser a distintas presiones parciales de oxígeno.
La caracterización por difracción de rayos x, mapeo de espacio recíproco en geometría rasante y microscopía STEM evidencia la estabilización de una fase polar predominantemente romboédrica en espesores del orden de 5–6 nm, con alta calidad cristalina e interfaces abruptas. Las mediciones de PFM y los ciclos eléctricos confirman la presencia de polarización reversible con valores remanentes cercanos a 10 μC/cm2.
Al estudiar la respuesta eléctrica en función del área lateral emerge una marcada dependencia con el tamaño: mientras que los dispositivos pequeños presentan conmutación ferroeléctrica wake-up-free en estado virgen, las junturas grandes requieren ciclado eléctrico para activar la histéresis, en un comportamiento típico de wake-up. Esta activación se asocia a la redistribución de defectos como vacancias de oxígeno y la activación y depinning de dominios ferroeléctricos.
Nuestros resultados muestran cómo la estabilización epitaxial de la fase polar y el área del dispositivo determinan la funcionalidad ferroeléctrica de nanojunturas basadas en hafnia.