Полярные свойства сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца, полученных высокотемпературным отжигом из аморфной фазы
Валеева А.Р.1, Пронин И.П.1, Каптелов Е.Ю.1, Сенкевич С.В.1, Старицын М.В.1, Киселев Д.А.1, Немов С.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Petrrovich@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 12 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 13 ноября 2024 г.
Принята к печати: 14 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 декабря 2024 г.
Исследовано влияние микроструктуры (размера блоков и новых внутриблочных границ) сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца на величину внутреннего поля и самополяризации. Пленки, состав которых соответствовал области морфотропной фазовой границы, сформированы двухстадийным методом высокочастотного магнетронного распыления. Показано, что с ростом размера блоков изменяется величина радиально-латеральных растягивающих механических напряжений, приводящая к перераспределению отрицательного объемного заряда (электронов) в объеме тонкой пленки. Рассматривается возможный вклад в образование самополяризации объемного заряда кислородных вакансий, вызванного их направленной диффузией. Ключевые слова: тонкие пленки цирконата-титаната свинца, сферолитовая микроструктура, латеральные механические напряжения, внутреннее поле, самополяризация, направленная диффузия кислородных вакансий.
- A.G. Shtukenberg, Yu.O. Punin, E. Gunn, B. Kahr. Chem. Rev. 112, 3, 1805 (2012)
- V.Yu. Kolosov, A.R. Tholen. Acta Mater. 48, 1829 (2000)
- E.J. Musterman, V. Dierolf, H. Jain. Int. J. Appl. Glass Sci. 13, 3, 402 (2022)
- B. Da, L. Cheng, X. Liu, K. Shigeto, K. Tsukagoshi, T. Nabatame, Z. Ding, Y. Sun, J. Hu, J. Liu, D. Tang, H. Zhang, Z. Gao, H. Guo, H. Yoshikawa, S. Tanuma. Sci. Technol. Adv. Mater. Meth. 3, 1, 2230870 (2023)
- М.В. Старицын, В.П. Пронин, И.И. Хинич, С.В. Сенкевич, Е.Ю. Каптелов, И.П. Пронин, А.С. Елшин, Е.Д. Мишина. ФТТ 65, 8, 1368 (2023). M.V. Staritsyn, V.P. Pronin, I.I. Khinich, S.V. Senkevich, E.Yu. Kaptelov, I.P. Pronin, A.S. Elshin, E.D. Mishina. Phys. Solid State 65, 8, 1312 (2023)
- N.R. Lutjes, S. Zhou, J. Antoja-Lleonart, B. Noheda, V. Oceli k. Sci. Rep. 11, 14888 (2021)
- B.J. Kooi, J.Th.M. De Hosson. J. Appl. Phys. 95, 4714 (2004)
- О.М. Жигалина, Д.Н. Хмеленин, Ю.А. Валиева, В.Ю. Колосов, А.О. Бокуняева, Г.Б. Кузнецов, К.А. Воротилов, А.С. Сигов. Кристаллография 63, 4, 620 (2018). O.M. Zhigalina, D.N. Khmelenin, Y.A. Valieva, V.Yu. Kolosov, K.A. Kuznetsov, A.O. Bokunyaeva, K.A. Vorotilov, A.S. Sigov. Crystallography Reports 63, 4, 646 (2018)
- А.С. Елшин, И.П. Пронин, С.В. Сенкевич, Е.Д. Мишина. Письма в ЖТФ 46, 8, 32 (2020). A.S. Elshin, I.P. Pronin, S.V. Senkevich, E.D. Mishina. Tech. Phys. Lett. 46, 4, 385 (2020)
- G.A.C.M. Spierings, V.J.B.A. an Zon, P.K. Larsen, M. Klee. Integr. Ferroelectr. 3, 3, 283 (1993)
- S.-Y. Chen, I.-W. Chen. J. Am. Ceram. Soc. 81, 1, 97 (1998)
- E.M. Alkoy, S. Alkoy, T. Shiosaki. Ceram. Int. 33, 8, 1455 (2007)
- I. Bretos, E. Rodrigez-Castellon, M. Tomczyk, R. Jimenez, P.M. Vilarinho, M.L. Calzada. Sci. Rep. 6, 20143 (2016)
- P. Muralt, R.G. Polcawich, S. Trolier-McKinstry. MRS Bulletin 34, 9, 658 (2009)
- Y. Ma, J. Song, X. Wang, Y. Liu, J. Zhou. Coatings 11, 8, 944 (2021)
- L. Song, S. Glinsek, E. Defay. Appl. Phys. Rev. 8, 041315 (2021)
- A.L. Kholkin, K.G. Brooks, D.V. Taylor, S. Hiboux, N. Setter. Integr. Ferroelectr. 22, 525 (1998)
- V.P. Afanasjev, A.A. Petrov, I.P. Pronin, E.A. Tarakanov, A.V. Pankrashkin, E.Yu. Kaptelov, J. Graul. J. Phys. Condens. Matter 13, 8755 (2001)
- N. Balke, I. Bdikin, S.V. Kalinin, A.L. Kholkin. J. Am. Ceram. Soc. 92, 8, 1629 (2009)
- E. Sviridov, I. Sem, V. Alyoshin, S. Biryukov, V. Dudkevich. MRS Online Proc. Lib. 361, 141 (1994)
- Л.А. Делимова, Н.В. Зайцева, В.В. Ратников, В.С. Юферев, Д.С. Серегин, К.А. Воротилов, А.С. Сигов. ФТТ 63, 8, 1076 (2021). L.A. Delimova, N.V. Zaitseva, V.V. Ratnikov, V.S. Yuferev, D.S. Seregin, K.A. Vorotilov, A.S. Sigov. Phys. Solid State 63, 8, 1145 (2021)
- A. Gruverman, B.J. Rodriguez, A.I. Kingon, R.J. Nemanich, A.K. Tagantsev, J.S. Cross, M. Tsukada. Appl. Phys. Lett. 83, 728 (2003)
- W.S. Gorsky. Phys. Z. Sowjetunion 8, 457 (1935)
- А.М. Косевич. УФН 114, 3, 509 (1974)
- I.P. Pronin, S.A. Kukushkin, V.V. Spirin, S.V. Senkevich, E.Yu. Kaptelov, D.M. Dolgintsev, V.P. Pronin, D.A. Kiselev, O.N. Sergeeva. Mater. Phys. Mech. 30, 1, 20 (2017)
- Б. Яффе, У. Кук, Г. Яффе. Пьезоэлектрическая керамика. Мир, М. (1974). 288 с
- D.E. Cox, B. Noheda, G. Shirane. Phys. Rev. B 71, 134110 (2005)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Письма в ЖТФ 43, 13, 81 (2017)
- G. Holzlechner, D. Kastner, C. Slouka, H. Hutter, J. Fleig. Solid State Ion. 262, 625 (2014)
- B. Akkopru-Akgun, D.M. Marincel, K. Tsuji, T.J.M. Bayer, C.A. Randall, M.T. Lanagan, S. Trolier-McKinstry. J. Am. Ceram. Soc. 104, 10, 5270 (2021).
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.