Propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Ti 1-x Co x O produzidos por sol-gel e spin coating
Abstract
Filmes finos de Ti
1-x
Co
x
O
2
2
(x=0-0,10) com três concentrações molares de TiO
(0,3mol/L, 0,5mol/L e 0,7mol/L) foram preparados por sol-gel e spin coating e suas
propriedades estruturais e magnéticas foram caracterizadas. Neste trabalho foi
investigado principalmente o efeito da dopagem de Co e da molaridade do Ti nas
propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos de Ti
. Os
difratogramas obtidos por XRD mostraram que os átomos de Co entraram na rede
de TiO
o que levou a uma alteração da fase anatase para a fase rutilo. Para
elevadas concentrações e molaridades foi observada a fase secundaria do CoTiO
2
.
Medidas de refletividade de raios-X (XRR) revelaram que os filmes têm espessuras
entre 100 e 220nm, são rugosos e são menos densos que o rutilo em bulk. Medidas
de magnetização mostraram que os filmes finos resultaram ser ferromagnéticos a
temperatura ambiente. O valor máximo de magnetização de saturação obtido foi de
18,3emu/cm
3
para uma concentração de Co de 3at% e molaridade de 0,5mol/L.
Observou-se que o comportamento ferromagnético depende da concentração da
dopagem de Co e da molaridade do Ti, sendo optimizados em baixas concentrações
de Co e baixas molaridades de Ti. Além disso, uma estrutura com boa cristalinidade,
espessura fina e rugosidade baixa ajuda a melhorar o comportamento magnético
dos filmes. A predominância da fase rutilo favorece a magnetização no TiO
. Por
último, com a baixa magnetização obtida se comprova que obteve-se uma boa
distribuição dos íons de Co dentro da rede de TiO
, sem a formação de clusters de
Co nem de fases secundarias abaixo de concentrações de ≤5at% e molaridades
≤5mol/L, o que descarta a possibilidade que o comportamento ferromagnético a
temperatura ambiente seja devido a clusters de Co, sendo as fases secundarias
fatores que reduzem a magnetização.