1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 58, № 10, 2022

Неорганические материалы, 2022, T. 58, № 10, стр. 1087-1093

Фазовые превращения и свойства тонких пленок феррониобата бария-неодима в интервале температур –190…200°С

А. В. Павленко 1, *, Д. В. Стрюков 1, К. М. Жидель 1, 2, Я. Ю. Матяш 1

1 Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук
344006 Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41, Россия

2 Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета
344090 Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194, Россия

* E-mail: antvpr@mail.ru

Поступила в редакцию 13.04.2022
После доработки 31.05.2022
Принята к публикации 18.06.2022

Аннотация

С использованием метода высокочастотного катодного распыления в атмосфере кислорода на подложке Pt(001)/MgO(001) синтезированы однофазные и беспримесные пленки феррониобата бария-неодима (Ba2NdFeNb4O15) толщиной ~660 нм. На основе данных рентгендифракционного анализа показано, что пленки являются с-ориентированными. В интервале температур –190…200°С в пленках Ba2NdFeNb4O15 выявлены два фазовых превращения: параэлектрик → сегнетоэлектрик и сегнетоэлектрик → сегнетоэлектрик. Показано, что в окрестности комнатных температур пленки Ba2NdFeNb4O15 характеризуются высокой энергоэффективностью. Обсуждаются причины выявленных закономерностей и перспективы использования данного материала в виде наноразмерных тонких пленок.

Ключевые слова: мультиферроик, диэлектрические характеристики, сегнетоэлектрик, тетрагональная вольфрамовая бронза

Список литературы

  1. Рабе К.М., Ана Ч.Г., Трискона Ж.-М. Физика сегнетоэлектриков: современный взгляд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 440 с.

  2. Вендик И.Б., Вендик О.Г. Метаматериалы и их применение в технике сверхвысоких частот // ЖТФ. 2013. Т. 83. № 1. С. 3–28.

  3. Fang P.H., Roth R.S. Ferroelectric and Ferrimagnetic Properties of (Ba6 – 2xR2x)(Nb9 –xFe1 +x)O30 // J. Appl. Phys. 1960. V. 5. P. S278. https://doi.org/10.1063/1.1984698

  4. Albino M., Veber P., Pechev S., Labrugere C., Velazquez M., Maglione M., Josse M. Growth and Characterization of Ba2LnFeNb4O15 (Ln = Pr, Nd, Sm, Eu) Relaxor Single Crystals // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. № 2. P. 500–512. https://doi.org/10.1021/cg401181j

  5. Castel E., Veber P., Albino M., Vela ́zquez M., Pechev S., Denux D., Chaminade J.P., Maglione M., Josse M. Crystal Growth and Characterization of Tetragonal Tungsten Bronze FerroNiobates Ba2LnFeNb4O15 // J. Cryst. Growth. 2012. V. 340. № 1. P. 156–165. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2011.11.082

  6. Castel E., Josse M., Michau D., Maglione M. Flexible Relaxor Materials: Ba(2)Pr(x)Nd(1 –x)FeNb(4)O(15) Tetragonal Tungsten Bronze Solid Solution // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. № 45. P. 452201. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/45/452201

  7. Hajlaoui T., Harnagea C., Pignolet A., Michau D., Josse M. Highly Oriented Multiferroic Ba2NdFeNb4O15-Based Composite Thin Films with Tetragonal Tungsten Bronze Structure on Silicon Substrates // J. Alloys Compd. 2017. V. 711. P. 480–487. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.04.051

  8. Bodeux R., Michau D., Josse M., Maglione M. Dielectric Properties of Tetragonal Tungsten Bronze Films Deposited by RF Magnetron Sputtering // Solid State Sci. 2014. V. 38. P. 112–118. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2014.10.007

  9. Bodeux R., Michau D., Maglione M., Josse M. Thin Films Sputtered from Ba2NdFeNb4O15 Multiferroic Targets on BaFe12O19 Coated Substrates // Mater. Res. Bull. 2016. V. 81. P. 49–54. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2016.04.027

  10. Мухортов В.М., Юзюк Ю.И. Гетероструктуры на основе наноразмерных сегнетоэлектрических пленок: получение, свойства и применение. Ростов н/Д.: ЮНЦ РАН, 2008. 224 с.

  11. Шугуров А.Р., Панин А.В. Механизмы возникновения напряжений в тонких пленках и покрытиях // Журн. техн. физики. 2020. Т. 90. В. 12. С. 1971–1994. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.12.50417.38-20

  12. Павленко А.В., Ивлева Л.И., Стрюков Д.В., Ковтун А.П., Анохин А.С., Лыков П.А. Получение, структура и диэлектрические характеристики монокристаллов и тонких пленок Sr0.61Ba0.39Nb2O6 // ФТТ. 2019. Т. 61. № 2. С. 376–380.

  13. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. M.: Наука, 1982. 400 с.

  14. Лотонов А.М., Новик В.К., Гаврилова Н.Д. Диэлектрическая дисперсия как признак появления полярной фазы в сегнетоэлектриках // ФТТ. 2006. Т. 48. № 6. С. 969–972.

  15. Богатин А.С., Турик А.В. Процессы релаксационной поляризации в диэлектриках с большой сквозной проводимостью. Ростов н/Д.: Феникс, 2013. 256 с.

  16. Павленко А.В., Ильина Т.С., Киселев Д.А., Стрюков Д.В., Очкуров М.В. Структура, диэлектрические и сегнетоэлектрические свойства тонких пленок мультиферроика Ba2NdFeNb4O15 // ФТТ. 2022. Т. 64. Вып. 6. С. 658–664.

  17. Xihong H. A Review on the Dielectric Materials for High Energy-Storage Application // J. Adv. Dielectr. 2013. V. 3. № 1. P. 1330001. https://doi.org/10.1142/S2010135X13300016

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал