Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 12 » Статья стр. 1957
<<<>>>
Диффузия кислорода в La0.8Sr0.2MnO3-delta пленках разной толщины на NdGaO3-подложках
DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51760.120-21
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.15.55264.120-21
Николаенко Ю.М. 1, Эфрос Н.Б.1, Артемов А.Н.1
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина, Донецк, Украина
Email: nik@donfti.ru
Поступила в редакцию: 23 апреля 2021 г.
В окончательной редакции: 15 июня 2021 г.
Принята к печати: 13 июля 2021 г.
Выставление онлайн: 2 октября 2021 г.
PDF версия
Представлены результаты исследования косвенным методом вариации кислородного содержания в серии эпитаксиальных La0.8Sr0.2MnO3-delta-пленок на монокристаллических подложках NdGaO3. Путем численного моделирования установлено, что в условиях "сжимающих" механических напряжений, вызванных рассогласованием плоскостных кристаллических параметров материалов пленки и подложки, величина коэффициента диффузии кислорода существенно снижается по толщине пленки в направлении от внешней поверхности к интерфейсу пленка-подложка. В пленках толщиной d~12-75 nm эффект проявляется в том, что величина коэффициента диффузии в окрестности внешней поверхности пленок также существенно убывает по мере уменьшения толщины пленок. Обсуждаются вопросы применимости косвенного метода для оценки кислородного содержания в тонких эпитаксиальных пленках на подложках с малым несоответствием кристаллических параметров, а также другие проявления эффектов, вызванных механическими напряжениями. Ключевые слова: легированные манганиты, кислородный индекс, термообработка, механические напряжения, коэффициент диффузии кислорода.
  1. P.M. Leufke, A.K. Mishra, A. Beck, D. Wang, C. Kubel, H. Hahn, R. Kruk. Thin Solid Films, 520, 5521 (2012). DOI: 10.1016/j.tsf.2012.04.064
  2. C. Song, I.A. Malik, M. Li, Q. Zhang, L. Wang, R. Chen, R. Zheng, S. Dong, L. Gu, W. Duan, J. Wang, J. Zhang, C.-W. Nan. Sci. China Mater., 62, 577 (2019). DOI: 10.1007/s40843-018-9344-5
  3. S. Kumari, N. Mottaghi, C.-Y. Huang, R. Trappen, G. Bhandari, S. Yousefi, G. Cabrera, M.S. Seehra, M.B. Holcomb. Scientific Reports, 10, 3659 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-60343-5
  4. J.-H. Kim, A.M. Grishin. Appl. Phys. Lett., 87 (3), 033502 (2005). DOI: 10.1063/1.1996845
  5. Ю.В. Медведев, А.М. Гришин, Ю.М. Николаенко, С.И. Харцев. ЖТФ, 72 (1), 117 (2002). [Yu.V. Medvedev, Yu.M. Nikolaenko, A.M. Grishin, S.I. Khartsev. Tech. Phys., 47 (1), 114 (2002). DOI: 10.1134/1.1435899]
  6. S.I. Khartsev, P. Johnsson, A.M. Grishin. J. Appl. Phys., bf 87 (5), 2394 (2000). DOI: 10.1063/1.372191
  7. R. Mbatang, D. Xue, E. Enriquez, R. Yuan, H. Han, P. Dowden, Q. Wang, E. Fohtung, D. Xue, T. Lookman, S.J. Pennycook, A. Chen. Nanoscale, 11, 7364 (2019). DOI: 10.1039/C8NR09693G
  8. Г.А. Овсянников, А.М. Петржик, И.В. Борисенко, А.А. Климов, В.В. Демидов, С.А. Никитов. ЖЭТФ, 135 (1), 56 (2009). [G.A. Ovsyannikov, A.M. Petrzhik, I.V. Borisenko, A.A. Klimov, Yu.A. Ignatov, V.V. Demidov, S.A. Nikitov. JETP, 108|,(1), 48 (2009). DOI: 10.1134/S1063776109010075]
  9. Ю.А. Бойков, В.А. Данилов. ЖТФ, 80 (8), 109 (2010). [Yu.A. Boikov, V.A. Danilov. Tech. Phys., 55 (8), 1183 (2010). DOI: 10.1134/S1063784210080177]
  10. Ю.А. Бойков, М.П. Волков, В.А. Данилов. Письма в ЖТФ, 35 (11), 104 (2009). [Yu.A. Boikov, M.P. Volkov, V.A. Danilov. Tech. Phys. Lett., 35 (6), 532 (2009). DOI: 10.1134/S1063785009060157]
  11. Ю.А. Бойков, В.А. Данилов. Письма в ЖТФ, 34 (1), 88 (2008). [Yu.A. Boikov, V.A. Danilov. Tech. Phys. Lett., 34 (1), 40 (2008). DOI: 10.1134/S1063785008010124]
  12. Г.А. Овсянников, Т.А. Шайхулов, В.А. Шахунов, В.В. Демидов, Н.В. Андреев, А.Е. Пестун, В.Л. Преображенский. ФТТ, 59 (11), 2178 (2017). DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45057.19k [G.A. Ovsyannikov, T.A. Shaikhulov, V.A. Shakhunov, V.V. Demidov, N.V. Andreev, A.E. Pestun, V.L. Preobrazhenskii. Physics Solid State, 59 (11), 2198 (2017). DOI: 10.1134/S1063783417110245]
  13. L. Yin, C. Wang, Q. Shen, L. Zhang. Ceramics Intern., 46, 18175 (2020). DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.04.139
  14. J. Ma, Y. Zhang, L. Wu, C. Song, Q. Zhang, J. Zhang, J. Ma, C.-W. Nan. MRS Communications, 6 (4), 354 (2016). DOI: 10.1557/mrc.2016.55
  15. J.N. Davis, K.F. Ludwig, K.E. Smith, J.C. Woicik, S. Gopalan, U.B. Pal, S.N. Basu. J. Electrochem. Society, 164 (10), F3091 (2017). DOI: 10.1149/2.0131710jes
  16. A. Herklotz, D. Lee, E.-J. Guo, T.L. Meyer, J.R. Petrie, H.N. Lee. J. Phys.: Condens. Matter, 29, 493001 (2017). DOI: 10.1088/1361-648X/aa949b
  17. L. Yin, C. Wang, Q. Shen, L. Zhang. RSC Advances, 6, 96093 (2016). DOI: 10.1039/C6RA22392C
  18. Y. Takamura, R.V. Chopdekar, E. Arenholz, Y. Suzuki. Appl. Phys. Lett., 92 (16), 162504 (2008). DOI: 10.1063/1.2908051
  19. K. Nakamura, M. Xu, M. Klaser, G. Linker. J. Solid State Chem., 156 (1), 143 (2001). DOI: 10.1006/jssc.2000.8974
  20. L. Malavasi, G. Flor. J. Phys. Chem. B, 107 (50), 13880 (2003). DOI: 10.1021/jp0362281
  21. Yu.M. Nikolaenko, A.N. Artemov, Yu.V. Medvedev, N.B. Efros, I.V. Zhikharev, I.Yu. Reshidova, A.A. Tikhii, S.V. Kara-Murza. J. Phys. D: Appl. Phys., 49 (37), 375302 (2016). DOI: 10.1088/0022-3727/49/37/375302
  22. Ю.М. Байков, Е.И. Никулин, Б.Т. Мелех, В.М. Егоров. ФТТ, 46 (11), 2018 (2004). [Yu.M. Baikov, E.I. Nikulin, B.T. Melekh, V.M. Egorov. Phys. Solid State, 46 (11), 2086 (2004). DOI: 10.1134/1.1825554]
  23. Ю.М. Николаенко. ФТВД, 31 (1), 1 (2021)
  24. Ю.М. Николаенко, А.С. Корнеевец, Н.Б. Эфрос, В.В. Бурховецкий, И.Ю. Решидова. Письма в ЖТФ, 45 (13), 44 (2019). DOI: 10.21883/PJTF.2019.13.47958.17743 [Yu.M. Nikolaenko, A.S. Korneevets, N.B. Efros, V.V. Burkhovetskii, I.Yu. Reshidova. Tech. Phys. Lett., 45 (7), 679 (2019). DOI: 10.1134/S1063785019070083]
  25. Ю.М. Николаенко, А.Б. Мухин, В.А. Чайка, В.В. Бурховецкий. ЖТФ, 80 (8), 115 (2010). [Yu.M. Nikolaenko, A.B. Mukhin, V.A. Chaika, V.V. Burkhovetskii. Tech. Phys., 55 (8), 1189 (2010). DOI: 10.1134/S1063784210080189]
  26. A.J. Millis, T. Darling, A. Migliori. J. Appl. Phys., 83 (3), 1588 (1998). DOI: 10.1063/1.367310
  27. F. Tsui, M.C. Smoak, T.K. Nath, C.B. Eom. Appl. Phys. Lett., 76 (17), 2421 (2000). DOI: 10.1063/1.126363
  28. A.-M. Haghiri-Gosnet, J.-P. Renard. J. Phys. D: Appl. Phys., 36 (8), R127 (2003). DOI: 10.1088/0022-3727/36/8/201
  29. A. Abrutis, V. Plausinaitiene, V. Kubilius, A. Teiserskis, Z. Saltyte, R. Butkute, J.P. Senateur. Thin Solid Films, 413 (1-2), 32 (2002). DOI: 10.1016/S0040-6090(02)00352-8
  30. A. Urushibara, Y. Moritomo, T. Arima, A. Asamitsu, G. Kido, Y. Tokura. Phys. Rev. B, 51 (20), 14103 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevB.51.14103
  31. Y. Feng, K. Jin, L. Gu, X. He, C. Ge, Q. Zhang, M. He, Q. Guo, Q. Wan, M. He, H. Lu, G. Yang. Scientif. Reports, 6, 22382 (2016). DOI: 10.1038/srep22382
  32. J.Z. Sun, D.W. Abraham, R.A. Rao, C.B. Eom. Appl. Phys. Lett., 74 (20), 3017 (1999). DOI: 10.1063/1.124050

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme