Untitled - Materials Science Institute of Madrid - Consejo Superior de ...
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7. Estructuras epitaxiales híbridas ferromagnético-semiconductoras<br />
Recientemente se están usando técnicas <strong>de</strong> crecimiento<br />
<strong>de</strong> ultra-alto vacío para crecer láminas cristalinas <strong>de</strong>lgadas<br />
<strong>de</strong> materiales magnéticos, en los mismos sistemas<br />
<strong>de</strong> epitaxia por haces moleculares (MBE) que habitualmente<br />
se emplean para crecer películas semiconductoras.<br />
Estos métodos <strong>de</strong> crecimiento están permitiendo<br />
obtener gran variedad <strong>de</strong> materiales y estructuras<br />
híbridas novedosas, que pue<strong>de</strong>n encontrar aplicación<br />
en dispositivos <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> información,<br />
magneto-ópticos, y espintrónicos (<strong>de</strong> electrónica<br />
<strong>de</strong> espín). Se han analizado las propieda<strong>de</strong>s estructurales<br />
y magnéticas <strong>de</strong> láminas granulares <strong>de</strong> GaAs:MnAs,<br />
compuestas <strong>de</strong> nano-agregados magnéticos <strong>de</strong> MnAs,<br />
embebidos en una matriz semiconductora <strong>de</strong> GaAs. Las<br />
muestras se prepararon en el Instituto Paul-Dru<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Berlín recociendo a alta temperatura láminas <strong>de</strong> (Ga,<br />
Mn)As diluido, crecidas por MBE a baja temperatura<br />
sobre sustratos <strong>de</strong> GaAs(001). Se obtiene respuesta<br />
superparamagnética o ferromagnética a campos magnéticos<br />
aplicados <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l tamaño promedio<br />
<strong>de</strong> los agregados. La temperatura <strong>de</strong> Curie más elevada<br />
<strong>de</strong>l material granular, en comparación con MnAs <strong>de</strong><br />
volumen no tensionado, parece ser consecuencia <strong>de</strong>l<br />
estado tensionado <strong>de</strong> los nanocristales <strong>de</strong> MnAs.<br />
7. Hybrid ferromagnetic-semiconductor<br />
epitaxial structures<br />
Ultrahigh-vacuum growth techniques are recently being<br />
used to grow thin crystalline films <strong>of</strong> magnetic materials,<br />
in the same molecular-beam epitaxy (MBE)<br />
systems commonly used for the growth <strong>of</strong> semiconductor<br />
films. These growth procedures are yielding a<br />
variety <strong>of</strong> new hybrid materials and structures that may<br />
prove useful for data storage, magneto- optical, and<br />
spin-electronics (spintronics) <strong>de</strong>vice applications. The<br />
structural and magnetic properties <strong>of</strong> granular<br />
GaAs:MnAs films, consisting <strong>of</strong> magnetic MnAs nanoclusters<br />
embed<strong>de</strong>d in a semiconducting GaAs matrix,<br />
have been analyzed. The samples were synthesized in<br />
the Paul-Dru<strong>de</strong> <strong>Institute</strong> (Berlin) by high-temperature<br />
annealing <strong>of</strong> diluted (Ga, Mn)As films grown by MBE at<br />
low temperatures on GaAs(001) substrates.<br />
Superparamagnetic or ferromagnetic responses to<br />
applied magnetic fields result <strong>de</strong>pending on the average<br />
cluster size. The higher Curie temperature <strong>of</strong> the<br />
granular material, as compared to unstrained bulk<br />
MnAs, appears to be due to the strained state <strong>of</strong> the<br />
MnAs nanocrystals.<br />
1. M. Moreno, A. Trampert, L. Däweritz, and K. H. Ploog, Appl. Surf. Sci. 234 (2004) 16-21.<br />
8. Estudio <strong>de</strong> biomoléculas por AFM<br />
La proteína SP-B es un componente <strong>de</strong>l complejo lípidoproteína<br />
que constituye el surfactante pulmonar, el cual<br />
reduce la tensión superficial <strong>de</strong> la intercara aire-líquido<br />
y previene el colapso alveolar. Hemos estudiado películas<br />
<strong>de</strong> lípidos DPPC y DPPG en ausencia y presencia (a<br />
distintas concentraciones) <strong>de</strong> SP-B por AFM. Estas películas<br />
fueron transferidas sobre substratos <strong>de</strong> mica. Las<br />
películas estaban formadas por dominios líquidos con<strong>de</strong>nsados<br />
(LC) y expandidos (LE). Se comprobó que la<br />
SP-B altera la morfología <strong>de</strong> ambos dominios en las<br />
micro y nanoescalas. A nivel nanoscópico, SP-B causa<br />
una evi<strong>de</strong>nte reducción <strong>de</strong>l tamaño <strong>de</strong> los nanodominios<br />
con<strong>de</strong>nsados en la fase LE y un incremento <strong>de</strong> la<br />
longitud <strong>de</strong> la intercara LE/LC. Esta influencia es mayor<br />
para sistemas mixtos DPPC/DPPG que en sistemas<br />
DPPC puros, indicando contribuciones adicionales <strong>de</strong>bidas<br />
a las interacciones electrostáticas lípido-proteína.<br />
8. AFM study <strong>of</strong> biomolecules<br />
SP-B protein is a component <strong>of</strong> pulmonary surfactant, a<br />
lipid/protein complex secreted by the alveolar epithelium<br />
<strong>of</strong> lungs, which reduces the surface tension <strong>of</strong> the<br />
air-liquid interface and prevents collapse <strong>of</strong> alveoli at<br />
end-expiration. We have studied DPPC and DPPG lipid<br />
films, both in absence and presence <strong>of</strong> SP-B (at different<br />
concentrations) by AFM. These films were transferred<br />
onto mica substrates in or<strong>de</strong>r to be analyzed by AFM.<br />
The films were composed by liquid con<strong>de</strong>nsed (LC) and<br />
expan<strong>de</strong>d (LE) domains in the micron and submicron<br />
scales. We observed that SP-B affects the morphology <strong>of</strong><br />
both domains at the micro and nano scales. At nanometer<br />
scale, SP-B causes an evi<strong>de</strong>nt reduction <strong>of</strong> the<br />
size <strong>of</strong> the con<strong>de</strong>nsed nanodomains within the LE<br />
domains as well as an increment <strong>of</strong> the length <strong>of</strong> the<br />
LE/LC interface. This influence results to be greater for<br />
mixed DPPC/DPPG systems than for pure DPPC ones,<br />
which indicates additional contributions <strong>of</strong> electrostatic<br />
interactions lipid-protein.<br />
1.Cruz, A.; Vázquez, L.; Vélez, M.; Pérez-Gil, J. ., Biophys. J. 86 (2004) 308.<br />
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