[ca] Aquesta tesi s'ha basat en la síntesi i el processament del grafè per tal d'obtenir les condicions òptimes per a la seva utilització en aplicacions d'espintrònica. La tesi està emmarcada en dos camps de recerca punters: el món del grafè amb la seva riquesa de propietats úniques i el camp de l'espintrònica que explora el grau de llibertat de l'espí de l'electró de cara a noves aplicacions en informàtica i tecnologia de comunicacions (com és ara els dispositius de lògica i d'emmagatzematge d'informació). En aquest context, el grafè és un material prometedor de cara a transportar l'espí amb grans longituds de difusió. Per aconseguir-ho, és clau que el grafè sigui d'alta qualitat amb el mínim de centres de dispersió, tant en el moment de la seva producció com en el processat. Per tant, en aquesta tesi s'ha fet un gran esforç per optimitzar els paràmetres de creixement pel mètode de deposició química per vapor (CVD). S'han aconseguit vàries contribucions rellevants en aquest camp: -S'ha demostrat la importància de la reacció inversa del grafè ("gravat") durant el creixement, la qual comença a dominar per a temps llarg de creixement, degut a un augment de la concentració d'hidrogen in-situ. Aquest és un fenomen que ha estat ignorat anteriorment però que és de gran rellevància degut al seu efecte sobre l'estructura i la morfologia del grafè. S'ha aconseguit una caracterització completa de l'evolució de la forma dels dominis de grafè ajustant el temps de creixement, el flux dels gasos precursors i el confinament del catalitzador, fet que permet identificar millor l'inici del procés de "gravat". Controlar aquest efecte és molt important per minimitzar els defectes estructurals induïts per la reacció inversa ja que poden afectar el transport d'electrons/spins. -S'ha introduït un nou tractament previ del catalitzador de coure per reduir els punts de nucleació per al creixement del grafè. La supressió dels punts de nucleació és molt important per tal de promoure un creixement més monocristal·lí del grafè i així minimitzar la dispersió dels electrons en la frontera dels grans de cristall del grafè. El procediment es basa en un procés de curat tèrmic assistit per fotocatàlisi, que elimina eficaçment els contaminants de carboni que són punts actius per a la nucleació del grafè. -S'ha demostrat una distància de propagació d'espí rècord, superior als 30 micròmetres, en el canal de grafè. Aquest resultat s'ha obtingut utilitzant grafè CVD d'alta qualitat crescut sobre platí i una tècnica de fabricació de dispositius recentment desenvolupada que minimitza la contaminació/ els defectes estructurals durant el processament del grafè. La vida útil de l'espí i les longituds de relaxació obtingudes han resultat ser els valors més alts aconseguits a temperatura ambient en comparació amb previs resultats obtinguts en condicions similars, és a dir, amb grafè CVD sobre substrat estàndard de SiO2/Si.

[es] Esta tesis se ha basado en ajustar la síntesis y el procesamiento de grafeno para el desarrollo de dispositivos espintrónicos optimizados. La tesis está enmarcada en dos temáticas punteras: el mundo del grafeno con su riqueza de propiedades únicas y el campo de la espintrónica que explora el grado de libertad del espín de los electrones para nuevas aplicaciones en tecnología de la información y la comunicación (por ejemplo, dispositivos de lógica y almacenamiento de información). En este contexto, el grafeno es un material muy prometedor para transportar el espín con longitud de difusión alta. Para lograr esto, un grafeno de alta calidad con mínimos centros de dispersión de electrones es un parámetro clave y debe asegurarse estas propiedades desde el momento de su crecimiento y durante su procesamiento. Por lo tanto, en esta tesis, se han invertido muchos esfuerzos para ajustar los parámetros de crecimiento del grafeno mediante la deposición química por vapor (CVD). Se han logrado varias contribuciones relevantes en el campo: - Se ha demostrado la importancia de la reacción inversa del grafeno ("etching") durante el crecimiento, la cual comienza a dominar a tiempos largos de crecimiento debido a un aumento in-situ de la concentración de hidrógeno. Este es un fenómeno que se ha ignorado anteriormente pero que es muy importante a tener en cuenta ya que afecta la estructura y morfologia del grafeno. Se ha logrado una caracterización completa de la evolución de la forma de los dominios del grafeno ajustando el tiempo de crecimiento, el flujo de precursores de gases y el confinamiento del catalizador lo cual permite identificar mejor el inicio del proceso de "etching". Controlar este efecto es muy relevante para minimizar los defectos estructurales inducidos por la reacción inversa ya que pueden afectar el transporte de electrones / espines. - Se ha introducido un nuevo pretratamiento del catalizador de cobre para reducir los sitios de nucleación para el crecimiento de grafeno. La supresión de los sitios de nucleación es muy importante para promover un crecimiento más monocristalino de grafeno y minimizar así la dispersión de electrones en las fronteras de los granos de cristal de grafeno. El procedimiento se basa en un proceso de curado térmico asistido por fotocatalisis que elimina eficientemente los contaminantes carbono que son sitios activos para la nucleación de grafeno. - Se ha demostrado una propagación récord de espín de más de 30 micrómetros en el canal de grafeno. Dicho resultado se logró utilizando grafeno CVD de alta calidad crecido sobre platino y una técnica de fabricación de dispositivos recientemente desarrollada que minimiza la contaminación / defectos estructurales durante el procesamiento de grafeno. La vida útil del espín y las longitudes de relajación resultaron ser los valores más altos en contrados a temperatura ambiente en comparación a resultados previos obtenidos en condiciones similares, es decir grafeno CVD sobre sustrato estándar de SiO2 / Si.