Complutense University Library

Dopado electrostático en sistemas fuertemente correlacionados (Electrostatic doping in strongly correlated systems)

Pérez Muñoz, Ana Mª (2012) Dopado electrostático en sistemas fuertemente correlacionados (Electrostatic doping in strongly correlated systems). Tesis Master's thesis.

[img] PDF
1MB
View download statistics for this eprint

==>>> Export to other formats

Abstract

Las interacciones electrostáticas entre los electrones en los sistemas fuertemente correlacionados generan fases estables que son altamente influenciadas por la concentración de portadores. El efecto campo permite el control y el cambio reversible de la concentración de portadores sin alterar el desorden, lo que lo convierte en una herramienta muy adecuada para investigar la física de estos sistemas. En este trabajo se presenta un experimento de efecto campo llevado a cabo usando un transistor de doble capa (EDLT) para dopar electrostáticamente una lámina delgada, de 3 celdas unidad, del superconductor de alta temperatura YBa_2Cu_3O_7-x (YBCO). Para ello, hemos crecido películas de YBCO ultradelgadas sobre SrTiO_3 (STO) y diseñado el dispositivo, el cual está definido mediante alúmina amorfa crecida utilizando máscaras mecánicas. Las propiedades de transporte (resistencia frente a la temperatura) muestran una transición superconductor aislante a altos niveles de dopado, que demuestra la capacidad de los EDLT de controlar la concentración de portadores en un amplio margen. [ABSTRACT] In strongly correlated electron systems, electrostatic interactions give rise to a complex equilibrium between phases which is delicately influenced by the carrier concentration. Field effect experiments allow the control and the reversible change of the carrier concentration without introducing disorder and constitute, thus, a very adequate tool to investigate the physics of these systems. In this project we describe a field effect experiment carried out using a double-layer transistor (EDLT) to electrostatically dope a thin film, 3- unit cell thick, of the high temperature superconductor YBa_2Cu_3O_7-x (YBCO). To this end, we have grown ultrathin YBCO films on SrTiO_3 (STO) and patterned the device using an amorphous alumina template previously deposited using mechanical masks. Transport properties (resistance versus temperature) show a superconductor insulator transition at high doping levels, which evidences the ability of the EDLT to control carrier concentration over a wide range.

Item Type:Thesis (Master's thesis)
Additional Information:Máster de Física Aplicada. Facultad de Ciencias Físicas. Curso 2011-2012
Directors:
DirectorsDirector email
García Barriocanal, Javierjgarciab@fis.ucm.es
Santamaría Sánchez-Barriga, Jacobojacsan@fis.ucm.es
Uncontrolled Keywords:Transistor de Doble Capa, Dopado Electrostático, Óxidos Complejos Superconductores, Double Layer Transistor, Electrostatic Doping, Superconductor Complex Oxides
Subjects:Sciences > Physics > Electronics
Sciences > Physics > Electricity
ID Code:15806
References:

[1] C. H. Ahn, J.-M. Triscone & J. Mannhart., Nature 424 (2003)

[2] Santamaría J., Revista española de Física 24, 1 (2010).

[3] Tesis Doctoral de Javier García Barriocanal Universidad Complutense de Madrid (2007)

[4] Tesis Doctoral de Maria Varela del Arco Universidad Complutense de Madrid (2001)

[5] Ueno et al., Nature nanotechnology 10.1038, 78 (2011)

[6] Ueno et al., Nature materials 10.1038, 2298 (2008)

[7] Ye et al. 10.1073/pnas.1018388108

[8] Ye et al., Nature materials 10.1038,2587 (2009)

[9] Ye, Craciun, Koshino.,PNAS108,32,13002 (2011)

[10] Yuan et al. J. AM. CHEM. SOC., 132, 18402(2010)

[11] Yuan et al. Adv. Funct. Mater., 19, 1046–1053 (2009)

[12] M. Hossain et al., Nature Physics 4, 527(2008)

[13] J. L. Tallon et al., PRB 51, 12911(1995)

[14] C. H. Ahn et al., Science 284, 1152 (1999)

[15] Abrahams, E., Kravchenko, S. V. & Sarachik, Rev. Mod. Phys. 73, 251–266 (2001)

[16] Wigner E., Phys. Rev. 46, 1002–1011 (1934).

[17] Panzer, M. J., Newman, C. R. & Frisbie, Appl. Phys. Lett. 86, 103503 (2005).

[18] Misra, R., McCarthy, M. & Hebard, A. F. Appl. Phys. Lett. 90, 052905 (2007).

[19] Ahn, C. H. et al. Science 284, 1152–1155 (1999).

[20] Ohno, H. et al. Nature 408, 944–946 (2000).

[21] Takahashi, K. S. et al. Appl. Phys. Lett. 84, 1722–1724 (2004).

[22] Glover, R. E. & Sherrill, M. D.Phys. Rev. Lett. 5, 248–250 (1960).

[23] Schooley, J. F. et al. Phys. Rev. Lett. 14, 305–307 (1965).

[24] Kötz, R. & Carlen, M. lectrochim. Acta 45,2483–2498 (2000).

[25] J.G. Bednorz, K.A. Müller. Z.Phys.B 64, 189 (1986)

[26] P. W. Anderson, Science 235, 1196 (1987)

[27] Imada, A. Fujimori and Y. Tokura, Rev. Mod. Phys. 70, 1039 (1998)

[28] “Physics of Transition Metal oxides” Eds. S. Maekawa et al. Springer (2004)

[29] M. Tinkham. Introduction to superconductivity.McGraw-Hill (1996)

[30] Physical properties of High Tc Superconductors. D.M. Ginsberg. World Scientific.

[31] Susan, M. A. B. H., J. Am. Chem. Soc. 127,4976_4983 (2005).

[32] Tokuda, H., J. Phys. Chem. B 110, 19593_19600 (2006).

Deposited On:31 Jul 2012 10:09
Last Modified:29 Apr 2013 22:05

Repository Staff Only: item control page