[en] The present thesis studies the Resistive Switching properties in Ruddlensen-Popper strontium iridates (Srn+1IrnO3n+1) thin films, focusing on the effect of Metal-Insulator Transitions of these phases in the Resistive Switching features. In order to achieve this purpose, the deposition of iridates by sputtering is studied. During the course of the research it was found that the sputtering technique, unlike the more studied PLD, presents a preferential growth for the perovskite member of the family (SrIrO3) with deviations from the nominal stoichiometry. This growth is mainly controlled by kinetic processes with a large resputtering effect observed at high temperatures. A complete microstructural characterization has shown that the obtained films are flat, stable, homogeneous and possess a high level of crystallinity. Additionally, the conditions of deposition in these films were altered to tune the morphology of the film from flat to a nanostructured topography with holes that can be ordered according to the underlying substrate. For the sake of comparison, Sr2IrO4 films were grown by PLD. After obtaining high quality films of the SrIrO3 and Sr2IrO4 phases, their electrical properties are evaluated. While Sr2IrO4 films presented an insulating behavior, which reflects their Mott insulator nature, the thick perovskite SrIrO3 films showed a semimetallic ground state. As the thickness of the SrIrO3 film is reduced a Metal-Insulator Transition is triggered at low temperature. This regime, exhibiting negative magnetoresistance at low temperature, is in well agreement with the Weak localization mechanism in 2D indicating the disorder as the origin of the transition. Further lowering the thickness leads to an abrupt change of behavior to a fully insulating film that is accompanied by a significant increase of the negative magnetoresistance and a slight change in the balance between carriers as measured by Hall Effect. This behavior may be attributed to strong Anderson-like localization. The nanostructured films also presented the same transition but with a softer evolution of the properties. Local electric measurements performed with Conductive Atomic Force Microscopy and Kelvin Probe Force Microscopy proved that both studied phases possess robust bipolar Resistive Switching. Nevertheless, the electronic ground state of each film has a significant impact on the characteristics of this switching. While the thick semimetallic SrIrO3 films showed a smooth transition between resistance states, the insulating thinnest films presented a clear threshold at 2 V. This more abrupt switching is also replicated by the insulating Sr2IrO4 film, which exhibited a 4.5 V threshold. A mechanism model based in the addition or subtraction of oxygen vacancies in the interface of the films is proposed to explain the observed results. The changes in the resistance state are attributed to shifts in the Fermi level of the materials. On one hand, the continuum of electronic states in the semimetallic films causes a soft switching. On the other hand, the presence of Anderson localized states or a Mott band gap create an energy barrier that forces the system into a more abrupt switching shaped by a threshold.

[es] Esta Tesis estudia las propiedades de conmutación resistiva en capas delgadas de la serie de Ruddlensen-Popper de Iridatos de Estroncio (Srn+1IrnO3n+1), poniendo el foco en los efectos de las transiciones metal-aislante de estas fases en las características de la conmutación resistiva. Con el objetivo de alcanzar este propósito, la deposición de iridatos mediante la pulverización catódica es estudiada. En el transcurso de la investigación se encontró que la pulverización catódica, a diferencia de la deposición por pulsos de láser, presenta un crecimiento preferencial para el miembro perovskita de la familia con desviaciones en la estequiometría nominal. Este crecimiento está controlado principalmente por procesos cinéticos i posee un gran efecto de reemisión observado a altas temperaturas. Una caracterización microstructural completa nos muestra que las capas obtenidas son planas, estables, homogéneas y poseen un alto nivel de cristalinidad. Además, las condiciones de deposición de estas capas fueron alteradas para ajustar la morfología de las capas des de topografías planas a nanoestructuras con agujeros, los cuales pueden ser ordenados de acuerdo con el sustrato. Con el objetivo de tener un punto de comparación, capas de Sr2IrO4 han sido crecidas mediante deposición por pulsos de láser. Una vez obtenidas capas de alta calidad de las fases SrIrO3 y Sr2IrO4, sus propiedades eléctricas son evaluadas. Por una parte, las capas de Sr2IrO4 presentaron un comportamiento aislante, el cual refleja su naturaleza de aislante de Mott, por otra parte, las capas gruesas de SrIrO3 mostraron un estado base semimetálico. Reduciendo el grosor de estas últimas una transición Metal-Aislante puede ser desencadenada a bajas temperaturas. Este régimen, el cual exhibe magnetoresistencia negativa a bajas temperaturas, está en consonancia con el mecanismo de localización débil en 2D, indicando el desorden como el origen de la transición. Una reducción a grosores más bajos lleva el sistema a un cambio abrupto hacia un comportamiento totalmente aislante acompañado por un incremento significativo de la magnetoresistencia negativa i un desplazamiento leve en el balance de los portadores, el cual fue medido por efecto Hall. Este comportamiento puede ser atribuido a una localización fuerte de Anderson. Las capas nanoestructuradas también presentaron la misma transición pero con una evolución más suave de sus propiedades. Las medidas eléctricas locales realizadas con Microscopía de fuerza Atómica de corriente y la microscopía de sonda Kelvin probaron que ambas fases poseen propiedades robustas de conmutación resistiva. Sin embargo, el estado base electrónico de cada capa tiene un impacto en las características de la conmutación. Mientras que las capas semimetálicas de SrIrO3 mostraron una transiciónsuave entre los estados de resistencia, las capa ultradelgadas aislantes presentaron un voltaje umbral a 2 V. esta conmutación más abrupta es replicada también por las capas aislantes de Sr2IrO4, que exhibieron un lindar a 4,5 V. Un modelo de mecanismo basado en la adición y substracción de vacantes de oxígeno en la superficie de las capas es propuesto para explicar los resultados obtenidos. Los cambios de estado de resistencia son atribuidos a desplazamientos en el nivel de Fermi de los materiales. Por una parte, la continuidad de estados electrónicos en capas semimetálicas causa una conmutación suave. Por otra parte, la presencia de estados localizados de Anderson o una separación energética de Mott crea una barrera energética que fuerza al sistema a una conmutación más abrupta modelada por el voltaje umbral.