110 likes | 238 Views
Deformáció meghatározása epitaxiálisan növesztett La 1-x Sr x CoO 3 rétegekben. E. Szilágyi 1 , E. Kótai 1 , D. Rata 2 , G. Vankó 1 1 MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet, Budapest 2 Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden. Vázlat.
E N D
Deformáció meghatározása epitaxiálisan növesztett La1-xSrxCoO3 rétegekben E. Szilágyi1, E. Kótai1, D. Rata2, G. Vankó1 1MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet, Budapest 2Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Vázlat • Miért érdekes a deformáció La1-xSrxCoO3 rétegekben? • Mire jó az Rutherford-visszaszórásos spektrometria csatornahatással kombinált (RBS/C) mérések? • Deformáció meghatározása RBS/C-vel. • Eredmények. • Összefoglalás. Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
réteg hordozó Deformáció nyomásnál: ah < ar illetve húzásnál: ah> ar Miért érdekes a deformáció La1-xSrxCoO3 rétegekben? • La1-xSrxCoO3 : különleges vezetési tulajdonságok (CMR, GMR) • 30–100 nm La1-xSrxCoO3 epitaxiális rétegeknél az illeszkedési hibából származó feszültség (IHF), illetve ennek hatására kialakuló deformáció során: • az összenyomott rétegek fémesek, • a meghúzott rétegek pedig szigetelők. • Az IHF néhány százaléknyi különbsége több nagyságrendnyi változást okoz! • Az elektromos tulajdonságok így egy külső paraméterrel hangolhatók, ami különösen érdekessé teszi ezeket a rétegeket az oxid alapú elektronika egyre fejlődő területén . Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Egykristályos minta:csatornahatás 0=0 d Rutherford-visszaszórásos spektrometria csatornahatással kombinálva • Az RBS egy szóráskísérlet, ahol egy adott térszögbe visszaszórt ionok energiaeloszlását határozzuk meg. • a szóró atom tömegétől, • a mintában elfoglalt helyzetétől. kristályhibák kimutatása, idegen atomok rácslokalizációja, epitaxiális rétegek vizsgálata, …. Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Deformáció meghatározása RBS/C-vel. Deformált epitaxiális rétegeknél a kristályirányok megváltozása mérhető, és ebből a redukált deformációs tenzor meghatározható. dhkl=Q’hkl-Qhkl Kristályirányok {100} köbös rácsnál Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Kísérletek Minta készítés: Impulzuslézeres vékonyréteg-leválasztás (PLD) • La0.7Sr0.3CoO3 réteg sztöchiometrikus céltárgy, • hordozó: 5x5 mm2-es LaAlO3 (001); a=3.789 Å, illetve SrTiO3 (001); a=3.901 Å, • Leválasztás hőmérséklete 650 oC, 3.5 x 10-1 mbar O2, • 600 mbar O2-ban hűtik szobahőmérsékletre. • Utólag 1 mm-es csíkban 1 keV-es Ar-nal leporlasztottuk a rétegeket. mérések: • Elemösszetétel, rétegvastagság: RBS. • Hibaszerkezet: RBS/C – 1500, 2000 és 2500 keV-en. • Redukált deformációs tenzor: RBS/C – szögszken. Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Rétegvastagság, hibaszerkezet Hordozó: SrTiO3 Hordozó: LaAlO3 Kiértékelés: RBX program [E. Kótai] • 40 nm La0.7Sr0.3Co0.9O3 film, • 2.5 nm „amorf” réteg a felületen, • 9%, illetve 1 %-nyi ponthiba, valamint deformáció. Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
nyomó húzó deformálatlan hordozók Deformáció irányban a nagyon pontos mérés! relatív hiba: 0.01o síkon keresztül Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Deformáció mélységfüggése Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Összefoglalás Az RBS/C mérésekből a rétegvastagság, elemösszetétel mellett meghatározható a • hibaszerkezet és a • redukált deformációs tenzor a mélység függvényében. A deformációs tenzor ismeretében a rácsparaméterek, cellatérfogatok számolhatók. Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen
Köszönet • Sulyok Attilának, a minta porlasztásáért, • Zwickl Zoltánnak, a gyorsító üzemeltetéséért, • Majthényi Rózsának, a mérésekben nyújtott segítségéért, • ERC-StG-259709 és OTKA K 72597 projekteknek, a hallgatóságnak a figyelméért! Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen