Получение гетероструктуры BiFeO3/Sr0.6Ba0.4Nb2O6/ SrRuO3/MgO(001), а также особенности ее кристаллической структуры, морфологии поверхности и физических свойств
Совет по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации, Грант Президента Российской Федерации, МД-483.2022.1.2
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание, Г30110/22-01-ЭП
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание ЮНЦ РАН, 122020100294-9
Стрюков Д.В.
1, Матяш Я.Ю.
1, Стрилец Н.В.
1, Павленко А.В.
1, Маломыжева Н.В.
21Федеральный исследовательский центр Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия
2НИИ Физики Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону, Россия
Email: strdl@mail.ru, matyash.ya.yu@gmail.com, tolik_260686@mail.ru
Поступила в редакцию: 1 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 1 августа 2023 г.
Принята к печати: 3 августа 2023 г.
Выставление онлайн: 2 октября 2023 г.
Проведены исследования кристаллической структуры, наноструктуры поверхности и свойств гетероструктуры BiFeO3/Sr0.6Ba0.4Nb2O6/SrRuO3/MgO(001). Наноразмерные пленки SrRuO3(25 nm), Sr0.6Ba0.4Nb2O6(100 nm) и BiFeO3(100 nm) были выращены методом ВЧ-катодного распыления в атмосфере кислорода и наносились последовательно на подложку MgO(001). Установлено, что в изготовленном образце отсутствуют примесные фазы, все слои выращены гетероэпитаксиально, а деформация элементарной ячейки в верхнем слое BiFeO3 составила 0.28%. Показано, что при осаждении каждого последующего слоя в ряду MgO(001) -> SRO -> SBN60 -> BFO шероховатость поверхности верхней пленки увеличивается с 0.292 до 2.977 nm, однако максимальный латеральный размер кристаллитов наблюдается в SBN60. Обсуждаются закономерности и особенности, выявленные при анализе магнитных и сегнетоэлектрических свойств гетероструктуры с использованием магнитно-силовой микроскопии и атомно-силовой микроскопии. Ключевые слова: феррит висмута, BiFeO3, SBN60, дифракция рентгеновских лучей, атомно-силовая микроскопия.
- D. Sando, A. Barthelemy, M. Bibes. J. Phys.: Condens. Matter 26, 473201 (2014)
- X. Yang, Z. Zhou, T. Nan, Y. Gao, G.M. Yang, M. Liu, N.X. Sun. J. Mater. Chem. C 4, 234 (2016)
- G. Catalan, J.F. Scott. Adv. Mater. 21, 24, 2463 (2009)
- H. Bea, B. Dupe, S. Fusil, R. Mattana, E. Jacquet, B. Warot-Fonrose, F. Wilhelm, A. Rogalev, S. Petit, V. Cros, A. Anane, F. Petroff, K. Bouzehouane, G. Geneste, B. Dkhil, S. Lisenkov, I. Ponomareva, L. Bellaiche, M. Bibes, A. Barthelemy. Phys. Rev. Lett. 102, 21, 217603 (2009)
- R.J. Zeches, M.D. Rossell, J.X. Zhang, A.J. Hatt, Q. He, C.-H. Yang, A. Kumar, C.H. Wang, A. Melville, C. Adamo, G. Sheng, Y.-H. Chu, J.F. Ihlefeld, R. Erni, C. Ederer, V. Gopalan, L.Q. Chen, D.G. Schlom, N.A. Spaldin, L.W. Martin, R. Ramesh. Science 326, 977 (2009)
- J.C. Yang, Q. He, S.J. Suresha, C.Y. Kuo, C.Y. Peng, R.C. Haislmaier, M.A. Motyka, G. Sheng, C. Adamo, H.J. Lin, Z. Hu, L. Chang, L.H. Tjeng, E. Arenholz, N.J. Podraza, M. Bernhagen, R. Uecker, D.G. Schlom, V. Gopalan, L.Q. Chen, C.T. Chen, R. Ramesh, Y.H. Chu. Phys. Rev. Lett. 109, 24, 247606 (2012).
- J.X. Zhang, Q. He, M. Trassin, W. Luo, D. Yi, M.D. Rossell, P. Yu, L. You, C.H. Wang, C.Y. Kuo, J.T. Heron, Z. Hu, R.J. Zeches, H.J. Lin, A. Tanaka, C.T. Chen, L.H. Tjeng, Y.-H. Chu, R. Ramesh. Phys. Rev. Lett. 107, 14, 147602 (2011)
- D. Sando, Y. Yang, E. Bousquet, C. Carretero, V. Garcia, S. Fusil, D. Dolfi, A. Barthelemy, Ph. Ghosez, L. Bellaiche, M. Bibes. Nature Commun. 7, 10718 (2016)
- S. Nakashima, T. Uchida, K. Doi, K. Saitoh, H. Fujisawa, O. Sakata, Y. Katsuya, N. Tanaka, M. Shimizu. Jpn. J. Appl. Phys. 55, 101501 (2016)
- J.X. Zhang, B. Xiang, Q. He, J. Seidel, R.J. Zeches, P. Yu, S.Y. Yang, C.H. Wang, Y-H. Chu, L.W. Martin, A.M. Minor, R. Ramesh. Nature Nanotech. 6, 98 (2011)
- M.G. Blamire, J.W.A. Robinson. J. Phys.: Condens. Matter 26, 453201 (2014)
- K.P. Jayadevan, T.Y. Tseng. J. Mater.Sci.: Mater. Electron. 13, 439 (2002)
- Ю.С. Кузьминов. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. Наука, M. (1982). 400 с
- M. Cuniot-Ponsard Strontium Barium Niobate Thin Films for Dielectric and Electro-Optic Applications. Ferroelectrics --- Material Aspects. In Tech; (2011). P. 497
- А.В. Павленко, Д.В. Стрюков, Л.И. Ивлева, А.П. Ковтун, К.М. Жидель, П.А. Лыков. ФТТ 63, 2, 250 (2021)
- А.В. Павленко, Д.А. Киселев, Я.Ю. Матяш. ФТТ 63, 6, 776 (2021)
- V.H. Pedersen, A.B. Blichfeld, K. Bakken, D. Chernyshov, T. Grande, M.-A. Einarsrud. Cryst. Growth Des. 22, 5912 (2022)
- A. Infortuna, P. Muralt, M. Cantoni, N. Setter. J. Appl. Phys. 100, 104110 (2006)
- Н.Е. Кулагин, А.Ф. Попков, С.В. Соловьёв, А.К. Звездин. ФТТ 61, 2, 248 (2019)
- D. Sando, A. Agbelele, D. Rahmedov, J. Liu, P. Rovillain, C. Toulouse, I. C. Infante, A. P. Pyatakov, S. Fusil, E. Jacquet, C. Carretero, C. Deranlot, S. Lisenkov, D. Wang, J.-M. Le Breton, M. Cazayous, A. Sacuto, J. Juraszek, A.K. Zvezdin, L. Bellaiche, B. Dkhil, A. Barthelemy, M. Bibes. Nature Mater. 12, 641 (2013)
- А.В. Павленко, Д.В. Стрюков, С.П. Кубрин. ФТТ 64, 2, 218 (2022)
- З.В. Гареева, А.К. Звездин. ФТТ 54, 5, 1004 (2012).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
