350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №4 за 2015 г.
Статья в номере:
Использование дифракции отраженных электронов для нанофазного анализа тонких пленок Pb(Zr,Ti)O<sub>3</sub>
Ключевые слова: тонкие пленки PZT ВЧ-магнетронное распыление морфотропная фазовая граница дифракция отраженных электронов
Авторы:
Д.М. Долгинцев - инженер-исследователь, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург). Е-mail: thphys@herzen.spb.ru А.Г. Канарейкин - аспирант, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург). Е-mail: thphys@herzen.spb.ru В.П. Пронин - д.ф-м.н., профессор, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург). Е-mail: thphys@herzen.spb.ru Е.Ю. Каптелов - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: Kaptelov@mail.ioffe.ru С.В. Сенкевич - к.ф-м.н., науч. сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: SenkevichSV@mail.ioffe.ru И.П. Пронин - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: Petrovich@mail.ioffe.ru
Аннотация:
Метод дифракции отраженных электронов использован для выявления моноклинной модификации сегнетоэлектрической фазы в тонких пленках цирконата-титаната свинца (PZT), составы которых соответствуют практически важной области морфотропной фазовой границы (МФГ). Разработан метод варьирования состава тонких пленок, позволяющий сканировать МФГ при изменении соотношения атомов Zr/Ti в диапазоне 55/45-52,5/47,5. Выявлены технологические факторы, приводящие к изменению устойчивости моноклинной фазы - температура отжига, давление рабочего газа, температура образцов.
Страницы: 21-28
Список источников

 

  1. Яффе Б., Кук У., Яффе Г.Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир. 1974. 288 с.
  2. Xu Yu. Ferroelectric materials and their applications. N. Holland-Amsterdam-London-New-York-Tokyo. 1991. 391 p.
  3. Гуфан Ю.М., Сахненко В.П.Термодинамическое описание кристаллов при фазовых переходах второго рода вблизи N-фаз­ных точек // ЖЭТФ. 1975. Т. 69. Вып. 4.С. 1423-1439.
  4. Исупов В.А. Сосуществование фаз в твердых растворах цирконата-титаната свинца // ФТТ. 2001. Т. 43. Вып. 12. С. 2166-2169.
  5. Isupov V.A. Phase coexistence in lead zirconate titanate solid solutions. // Physics of the Solid State. 2001. V. 43. Р. 2262-2266.
  6. Noheda B., Cox D.E., Shirane G.; Gonzalo J. A., Cross L.E., Park S.-E. A monoclinic ferroelectric phase in the Pb(Zr1-xTix)O3 solid solution // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74, № 14. P. 2059-2061.
  7. Sergeenko I.A., Gufan Yu. M., Urazhdin S.  Phenomenological theory of phase trantuions in highly piezoelectric perovskites // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. Р 144104.
  8. Wada S., Muraishi T., Yokoh K., Yako K., Kamemoto H., Tsurumi T. Domain wall engineering in lead-free piezoelectric crystals // Ferroelectrics. 2007. V. 355. P. 37-49.
  9. Noheda B., Cox D. E., Shirane G., Guo R., Jones B., Cross L. E. Stability of the monoclinic phase in the ferroelectric perovskite PbZr1-xTixO3 // Phys. Rev. B. 2001. V. 63. Р. 014103.
  10. Noheda B., Wu L., Zhu Y. Low-temperature superlattice in monoclinic Pb(Zr0,52Ti0,48)O3// Phys. Rev. B. 2002. V. 66. Р. 060103(R).
  11. Noheda B., Cox D. E. Bridging phases at the morphotropic boundaries of lead oxide solid solutions // Phase Transitions. 2006. V. 79. is. 1-2. P. 5-20.
  12. Scott J.F. Application of modern ferroelectrics // Science. 2007. V. 315. Р. 954-961.
  13. Izyumskaya N., Alivov Y.-I., Cho S.-J., Morkoç H., Lee H., Kang Y.-S. Processing, structure, properties, and applications of PZT thin films // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2007. V. 32. P. 111-202.
  14. Yan L., Li J., Cao H., Viehland D. Low symmetry phase in Pb(Zr0,52Ti0,48)O3. epitaxial thin films with enhanced ferroelectric properties // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. Р 262905.
  15. Randle V., Engler O. Electron Backscatter Diffraction in Materials Science. New York: Springer. 2009.
  16. Fox G.R. Han X., Maitland T.M., Vaudin M.D. Nanometer scale crystallographic texture mapping of platinum and lead zirconate titanate thin films by electron backscatter diffraction // J. Mater. Sci. 2010. V. 45. P. 2991-2994.
  17. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Сенкевич С.В., Климов В.А., Зайцева Н.В., Шаплыгина Т.А., Пронин В.П., Кукушкин С.А. Особенности кристаллизации поликристаллических тонких пленок PZT, сформированных на подложке Si/SiO2/Pt // ФТТ. 2010. Т. 52. Вып. 1. С. 124-128.
  18. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Сенкевич С.В., Флегонтова Е.Ю., Пронин В.П., Долгинцев Д.М. Возможности метода электронно-зондового рентгеновского микроанализа для определения состава наноразмерных пленок цирконата-титаната свинца // Наноматериалы и наноструктуры - XXI век. 2011. T. 2. № 4. С. 48-55.
  19. Frantti J., Lappalainen J., Eriksson S., Lantto V., Nishio S., Kakihana M., Ivanov S., Rundlof H. Neutron Diffraction Studies of Pb(ZrxTi1-x)O3 Ceramics // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. V. 39. Pt. 1. № 9B. P. 5697-5703.
  20. Вольпяс В.А., Козырев А.Б. Термализация атомных частиц в газах // ЖЭТФ. 2011. Т. 140. Вып. 1(7). С. 196-204.