Fabricação e caracterização de nanoponteiras de Tungstênio para medidas de transferência de spin

• Autor(a) principal: Heinemann, Matheus
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/78480
• topic: Nanotecnologia; Tungstênio; Materiais nanoestruturados; Dinâmica de spin; Desbaste

O estudo das propriedades magnéticas e de transporte em sistemas de baixa dimensionalidade ocupa um importante lugar na pesquisa em física da matéria condensada. Dentre as diversas pesquisas atuais está o efeito de transferência de spin, a qual lida com um fenômeno que só ocorre quando se trabalha com sistemas nanoscópicos. O efeito de transferência de spin necessita de uma alta densidade de corrente elétrica para ocorrer, aproximadamente conforme simulações [1]. Para obter tal densidade de corrente elétrica é preciso reduzir a seção transversal do sistema a algumas centenas de nanometros. Existem diversas técnicas para a redução das dimensões do sistema, algumas complexas como a construção de nanopilares e nanocontatos [2], e outras mais simples, como o uso de nanoponteiras. Neste trabalho será desenvolvido um método para obtenção de nanoponteiras fabricadas a partir de um processo de desbaste eletroquímico de um fio de tungstênio. Primeiramente, o processo de desbaste eletroquímico empregado para a obtenção das nanoponteiras será apresentado. Relativo ao processo de desbaste, dois métodos existentes na literatura científica serão expostos: o método Laminar e o método Drop-Off. Baseado no conhecimento obtido com a utilização desses dois métodos, um terceiro método foi desenvolvido, apresentando uma melhoria significativa na qualidade das nanoponteiras. Este novo método, batizado de Drop-Off-Magnético, é uma variação do método Drop-Off, incluindo a aplicação de um campo magnético externo durante o processo de desbaste eletroquímico. Com a utilização de um microscópio eletrônico de varredura, imagens com resolução da ordem de dezenas de nanometros foram obtidas das nanoponteiras. No último capítulo, será apresentado o sistema utilizado para as medidas de transferência de spin, assim como resultados obtidos utilizando as nanoponteiras desenvolvidas. Os principais resultados apresentados neste trabalho são: i) Desenvolvimento de um procedimento controlado para obtenção de nanoponteiras; e ii) Observação do efeito de transferência de spin utilizando nanoponteiras como contato elétrico. Por fim, é importante salientar que este estudo foi realizado em conjunto a um trabalho de doutorado em que houve a publicação de um artigo científico, onde as nanoponteiras fabricadas apresentaram um papel fundamental [3, Anexo A].