Структура и электронный транспорт в тонких пленках иридата стронция под влиянием эпитаксиальных напряжений, вызванных рассогласованием с подложкой
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда, Гибридные гетероструктуры из функциональных оксидных пленок нанометровой толщины для спинтроники, 23-79-00010
Дубицкий Н.В.
1,2, Байдикова В.А.
1,3, Петржик А.М.
1, Москаль И.Е.
1, Шадрин А.В.
1,4, Шмаков В.А.
1, Овсянников Г.А.
11Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Физический факультет, Москва, Россия
3МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
4Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия

Email: nikita.dubitskiy@gmail.com, baydikova2001@mail.ru, petrzhik@hitech.cplire.ru, ivan.moskal@yandex.ru, anton_sh@hitech.cplire.ru, shmakov-va@hitech.cplire.ru, gena@hitech.cplire.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 23 июля 2025 г.
Эпитаксиальные тонкие пленки иридата стронция (SrIrO3) получены методом высокочастотного магнетронного распыления на следующих монокристаллических подложках: (110)NdGaO3, (001)SrTiO3, (001)(LaAlO3)0.3(Sr2TaAlO6)0.7 (LSAT) и (110)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT). С помощью рентгеновской дифракции изучены структурные особенности и влияние релаксации напряжений в тонких пленках, вызванных различием параметров элементарных ячеек решетки пленки и подложки. На основе анализа дифракционных данных установлено, что в пленках наблюдается изменение объема элементарной ячейки пленки по сравнению с объемом SrIrO3 кристалла. Электронные транспортные параметры тонких SrIrO3 пленок показывают существенную зависимость от типа используемой подложки и параметров напыления. Анализ температурной зависимости сопротивления выявил влияние рассеяния магнитных примесей, вызванных кислородными вакансиями, на электронный транспорт пленок. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии определена величина спин-орбитального расщепления для Ir 4f состояний, которая варьируется от 2.99 eV для SrIrO3 пленки, напыленной на (001)SrTiO3, до 3.10 eV для пленки на (110)PMN-PT, что связано с концентрацией кислородных вакансий, совершенством структуры и стехиометрией. Ключевые слова: тонкие SrIrO3 пленки, эпитаксиальный рост, рассогласование решеток, кислородные вакансии, электронный транспорт.
- S. Sardar, M. Vagadia, T.M. Tank, J. Sahoo, D.S. Rana. J. Appl. Phys. 135, 8 (2024)
- H. Chen, D. Yi. APL Mater. 9, 6 (2021)
- J.M. Longo, J.A. Kafalas, R.J. Arnott. J. Solid State Chem. 3, 2, 174 (1971)
- J. Liu, D. Kriegner, L. Horak, D. Puggioni, C. Rayan Serrao, R. Chen, D. Yi, C. Frontera, V. Holy, A. Vishwanath, J.M. Rondinelli, X. Marti, R. Ramesh. Phys. Rev. B 93, 8, 085118 (2016)
- B.L. Chamberland, A.R. Philpotts. J. Alloys Compd. 182, 2, 355 (1992)
- G. Cao, P. Schlottmann. Rep. Prog. Phys. 81, 4, 042502 (2018)
- S.J. Moon, H. Jin, K.W. Kim, W.S. Choi, Y.S. Lee, J. Yu, T.W. Noh. Phys. Rev. Lett. 101, 22, 226402 (2008)
- Z.T. Liu, M.Y. Li, Q.F. Li, J.S. Liu, W. Li, H.F. Yang, D.W. Shen. Sci. Rep. 6, 1, 30309 (2016)
- J.H. Gruenewald, J. Nichols, J. Terzic, G. Cao, J.W. Brill, S.S.A. Seo. J. Mater. Res. 29, 21, 2491 (2014)
- L. Horak, D. Kriegner, J. Liu, C. Frontera, X. Marti, V. Holy. J. Appl. Crystallogr. 50, 2, 385 (2017)
- B. Kim, B.H. Kim, K. Kim, B.I. Min. Sci. Rep. 6, 1, 27095 (2016)
- И.Е. Москаль, А.М. Петржик, Ю.В. Кислинский, А.В. Шадрин, Г.А. Овсянников, Н.В. Дубицкий. Известия РАН. Серия физическая 88, 4, 673 (2024)
- V. Fuentes, L. Balcells, Z. Konstantinovic, B. Marti nez, A. Pomar. Nanomaterials 14, 3, 242 (2024)
- S.S. Li, Y. Zhang, J.S. Ying, Z.C. Wang, J.M. Yan, G.Y. Gao, R.K. Zheng. J. Appl. Phys. 133, 1 (2023)
- И.Е. Москаль, Ю.В. Кислинский, А.М. Петржик, Г.А. Овсянников, Н.В. Дубицкий. ФТТ 66, 7, 1101 (2024)
- Y.V. Kislinskii, K.Y. Constantinian, I.E. Moskal, N.V. Dubitskiy, A.M. Petrzhik, A.V. Shadrin, G.A. Ovsyannikov. Russian Microelectronics 52, Suppl 1, S53 (2023)
- A. Biswas, Y.H. Jeong. Curr. Appl. Phys. 17, 5, 605 (2017)
- K. Nishio, H.Y. Hwang, Y. Hikita. APL Mater. 4, 036102 (2016)
- A. Gutierrez-Llorente, L. Iglesias, B. Rodri guez-Gonzalez, F. Rivadulla. APL Mater. 6, 091101 (2018)
- Г.А. Овсянников, К.И. Константинян, Г.Д. Ульев, А.В. Шадрин, П.В. Лега, А.П. Орлов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2, 81 (2024)
- A. Biswas, K.S. Kim, Y.H. Jeong. J. Appl. Phys. 116, 21 (2014)
- T.J. Anderson, S. Ryu, H. Zhou, L. Xie, J.P. Podkaminer, Y. Ma, C.B. Eom. Appl. Phys. Lett. 108, 15 (2016)
- D. Cui, Y. Xu, L. Zhou, L. Zhang, Z. Luan, C. Li, D. Wu. Appl. Phys. Lett. 118, 5 (2021)
- L. Fruchter, O. Schneegans, Z.Z. Li. J. Appl. Phys. 120, 7 (2016)
- L. Zhang, Q. Liang, Y. Xiong, B. Zhang, L. Gao, H. Li, Y.F. Chen. Phys. Rev. B 91, 3, 035110 (2015)
- H.C. Montgomery. J. Appl. Phys. 42, 7, 2971 (1971)
- W. Zhao, M. Gu, D. Xiao, Q. Li, X. Liu, K. Jin, J. Guo. Phys. Rev. Mater. 8, 10, 105001 (2024)
- S. Suresh, S.P.P. Sadhu, V. Mishra, W. Paulus, M.R. Rao. J. Phys.: Condens. Matter 36, 42, 425601 (2024)
- Ю.В. Кислинский, Г.А. Овсянников, А.М. Петржик, К.И. Константинян, Н.В. Андреев, Т.А. Свиридова. ФТТ 57, 12, 2446 (2015)
- В.А. Байдикова, Н.В. Дубицкий, И.Е. Москаль, Г.А. Овсянников, А.М. Петржик, Г.Д. Ульев, К.И. Константинян, Ю.В. Кислинский, А.В. Шадрин. Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии 16, 4, 509 (2024)
- G. Rimal, T. Tasnim, G. Calderon Ortiz, G.E. Sterbinsky, J. Hwang, R.B. Comes. Phys. Rev. Mater. 8, 7, L071201 (2024)
- R. Choudhary, S. Nair, Z. Yang, D. Lee, B. Jalan. APL Mater. 10, 9 (2022)
- Н.К. Чумаков, И.А. Черных, А.Б. Давыдов, И.С. Езубченко, Ю.В. Грищенко, Л.Л. Лев, М.Л. Занавескин. ФТП 54, 9, 962 (2020)
- D. Fuchs, A.K. Jaiswal, F. Wilhelm, D. Wang, A. Rogalev, M.L. Tacon. arXiv preprint arXiv:2502.02985 (2025)
- W. Surta, S. Almalki, Y.X. Lin, T. Veal, M. O'Sullivan. arXiv preprint:2406.01845 (2024)
- V. Fuentes, B. Vasic, Z. Konstantinovi, B. Martinez, L. Balcells, A. Pomar. J. Magn. Magn. Mater. 501, 166419 (2020).
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.