Нанокристаллический диоксид циркония для функциональных применений, полученный осаждением из плазмы дугового разряда низкого давления
Российский научный фонд, 24-29-00374
Федоров Л.Ю.
1,2, Карпов И.В.
1,21Федеральный исследовательский центр Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН, Красноярск, Россия
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Email: 1401-87@mail.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 28 октября 2024 г.
Принята к печати: 30 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 19 января 2025 г.
Рассмотрен управляемый вакуумно-дуговой синтез наночастиц и нанокристаллических слоев на основе диоксида циркония ZrO2, позволяющий регулировать процентное соотношение моноклинной и тетрагональной фаз. Образование тетрагональной фазы связано с формированием большого количества кислородных вакансий, образующихся за счёт высокоскоростной закалки наночастиц. Образцы были охарактеризованы при помощи рентгенофазового анализа. Электрические свойства образцов исследованы методом импедансной спектроскопии и измерением вольт-амперных характеристик. Установлена зависимость диэлектрической проницаемости и проводимости в режиме постоянного тока от фазового состава. Сосуществование фаз m- и t-ZrO2 обеспечивают дефицит кислорода в объеме образца. Это способствует формированию двух обратимых состояний сопротивления - эффект резистивного переключения. Ключевые слова: вакуумная дуга, оксид циркония, мемристор, кислородные вакансии.
- О.Н. Горшков, И.Н. Антонов, А.И. Белов, А.П. Касаткин, А.Н. Михайлов. Письма в ЖТФ 40, 3, 12 (2014)
- A.V. Emelyanov, K.E. Nikiruy, V.A. Demin, V.V. Rylkov, A.I. Belov, D.S. Korolev, E.G. Gryaznov, D.A. Pavlov, O.N. Gorshkov, A.N. Mikhaylov, P. Dimitrakis. Microelectron. Eng. 215, 110988 (2019)
- S. Shukla, S. Seal. Int. Mater. Rev. 50, 45 (2005). DOI: 10.1179/174328005X14267
- S. Kumar, A.K. Ojha. J. Alloys Compd. 644, 654 (2015). DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.04.183
- C.H. Lai, H.W. Chen, C.Y. Liu. Materials 9, 551 (2016). DOI: 10.3390/ma9070551
- А.В. Ушаков, И.В. Карпов, Л.Ю. Федоров, Е.А. Гончарова, М.В. Брунгардт, В.Г. Демин. ЖТФ 91, 1984 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51764.157-21
- A.V. Ushakov, I.V. Karpov, A.A. Lepeshev, S.M. Zharkov. Vacuum 128, 123 (2016). DOI: 10.1016/j.vacuum.2016.03.025
- A.V. Ushakov, I.V. Karpov, A.A. Lepeshev, M.I. Petrov. Vacuum 133, 25 (2016). DOI: 10.1016/j.vacuum.2016.08.007
- Bruker AXS TOPAS V4: General profile and structure analysis software for powder diffraction data. User's Manual. Bruker AXS, Karlsruhe, Germany (2008)
- E.W. Lim, R. Ismail. Electronics 4, 586 (2015). DOI: 10.3390/electronics4030586
- M.J. Rozenberg, M.J. Sanchez, R. Weht, C. Acha, F. Gomez-Marlasca, P. Levy. Phys. Rev. B 81, 115101 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.81.115101