Desarrollo de una cámara de implantación iónica para la generación de defectos estructurales en sistemas no magnéticos

Abstract

Durante las últimas dos décadas varios trabajos han reportado la aparición de ordenamiento magnético a temperatura ambiente en óxidos semiconductores dopados con iones magnéticos. Sin embargo, ahora se acepta que el origen del estado magnéticamente ordenado en óxidos semiconductores diluidos está relacionado con la formación de defectos estructurales y/o agregados iónicos, que no son necesariamente magnéticos, fenómeno llamado magnetismo inducido por defectos (DIM). Se ha demostrado teóricamente que es posible el orden magnético en sólidos intrínsecamente no magnéticos debido a la influencia del hidrógeno, y se ha observado experimentalmente en grafito así como en muestras de ZnO no dopado y dopado. Trabajos publicados recientemente demostraron que el tratamiento con plasma de hidrógeno a bajas energías de implantación (300 eV) y temperaturas relativamente bajas (T 700 K) puede desencadenar el orden magnético a temperatura ambiente en monocristales de ZnO después de la implantación de H atómico a bajas concentraciones. En este trabajo presentamos el desarrollo de una cámara de implantación de iones de Ar+H2 producidos en un plasma remoto de corriente directa (DC). Fueron implantadas capas delgadas de ZnO obtenidas por RF-Magnetron Sputtering. Analizamos la relación existente entre la formación de defectos estructurales, condiciones de depósito de las películas delgadas y propiedades magnéticas.