Difficile darti un consiglio. Sicuramente scarterei l’ipotesi ordinata logaritmica. Perché hai fatto un unico grafico? Hai necessità di confrontare (cioè di evidenziare le differenze) fra i tre grafici? In tal caso tre scale diverse per le ordinate non vanno bene e quindi scarterei anche l’ipotesi di tre grafici distinti. Probabilmente io farei vedere un grafico alla volta (con scala differente) in piena diapositiva con una transizione e poi mostrerei il grafico generale che hai già realizzato come riepilogo.
Se invece non hai necessità di confronto, allora perché hai realizzato un singolo grafico? Vanno bene tre grafici distinti ognuno con una scala propria. Con grouplot si possono allineare orizzontalmente come vuoi tu.
Per modificare le impostazioni dei font a carattere generale, devi agire sulla chiave [tt]every axis[/tt]. Questo non basta, perché le etichette delle tacche dell’asse delle ordinate sono in modo matematico. Trovi la soluzione completa sul manuale a pag. 53 nel paragrafo che inizia con “This includes document-wide…” (puoi anche scrivere le opzioni tra quelle di axis invece che nel preambolo). Per qualche motivo che ora mi sfugge, quando aggiungi il valore [tt]\large[/tt] tra le opzioni di legend, sovrascrivi il valore \sffamily dato a livello generale. Allora dovresti dare il valore [tt]\sffamily\large[/tt] (a meno che non si trovi un’altra soluzione).
P.S. Se il codice ti serve solo per generare la figura, allora invece di usare la libreria externalize, puoi usare la classe standalone, dopo avere eliminato l’ambiente figure che qui non serve a niente e tutti i pacchetti che non sono necessari a generare correttamente la figura (es. classicthesis).