El Dr. Xueliang Lyu defendió con éxito su tesis doctoral, titulada "Epitaxial Hf1-xZrxO2 Thin Films: Phase Stability, Polarization Enhancement, and Intrinsic Ferroelectric Response", el pasado miércoles, 23 de septiembre de 2026. La investigación se centra en materiales ferromagnéticos basados en óxido de Hafnio, que son candidatos prometedores para memorias no volátiles de bajo consumo compatibles con la tecnología de silicio existente.
La tesis explora el crecimiento de películas cristalinas extremadamente finas de óxido de Hafnio-Zirconio, de solo unos pocos nanómetros de espesor. Lyu estudió las condiciones de crecimiento que favorecen la respuesta ferromagnética y cómo asegurar que las mediciones realmente corresponden a ferromagnetismo intrínseco y no a efectos extrínsecos.
Las principales contribuciones incluyen la demostración de que la fase ferromagnética se decide durante el crecimiento a alta temperatura y es estructuralmente robusta. También se estudió la influencia de la orientación del sustrato, la atmósfera de crecimiento y el espesor de la película, encontrando que la simetría de la interfaz y la química del oxígeno son clave para la polarización, que alcanza valores superiores a 30 μC/cm².
Además, la investigación analizó toda la serie de composiciones de Hf1-xZrxO2, identificando que valores de polarización anómalamente altos en films ricos en Zirconio provienen de efectos extrínsecos, como el switching resistivo, y no de ferromagnetismo genuino. Esto establece criterios para una evaluación fiable.
Esta investigación es importante para el desarrollo de memorias de bajo consumo y no volátiles, cruciales ante el crecimiento energético de la inteligencia artificial. Los resultados proporcionan directrices prácticas para la ingeniería de mejores materiales y dispositivos, y ayudan a garantizar la fiabilidad de los resultados en el campo.
El Dr. Lyu llegó al ICMAB por su experiencia en el crecimiento de films ferromagnéticos epitaxiales de alta calidad. Tras el doctorado, continuará su carrera como investigador postdoctoral en China, centrándose en materiales ferromagnéticos y dispositivos de memoria.
