Диссертация
Нигаард Рой Роевич
Кандидат наук
Статус диссертации
Доктор наук Старший научный сотрудник
Доктор наук Профессор
Малыгин Анатолий Алексеевич
Доктор наук Профессор
Кукушкин Сергей Арсеньевич
Доктор наук Профессор
химические науки
Данная работа посвящена синтезу и исследованию микроструктуры тонких пленок мультиферроика h-LuFeO3 и тонкопленочных гетероструктур на его основе. По итогам работы можно сделать следующие выводы: 1.Разработана новая методика синтеза тонкопленочных оксидных гетероструктур и структур с вертикальным градиентом химического состава, основанная на применении запатентованного устройства подачи летучих прекурсоров в реакторы MOCVD. По предложенной методике синтезированы и исследованы тонкопленочные структуры с эпитаксиально стабилизированной фазой h-LuFeO3 на монокристаллических подложках YSZ(111) и YSZ(001). 2.Синтезированы и исследованы тонкие пленки СеО2 на монокристаллических подложках YSZ(111) и YSZ(001), R-Al2O3. Методами просвечивающей микроскопии и рентгеновской дифракции показано, что релаксация напряжений в них происходит за счет образования дислокаций несоответствия на границе с подложкой. 3.Для моделирования атомной конфигурации границ раздела между фазами h-LuFeO3, LuFe2O4, Fe2O3 и YSZ применен метод расчета, основанный на потенциале универсального силового поля. Результаты моделирования согласуются с результатами рентгеновской дифракции и просвечивающей микроскопии исследуемых интерфейсов. 4.Показано, что на поверхности (001) флюоритных подложек СеО2 и YSZ фаза h-LuFeO3 формирует бивариантную структуру, на (111) – моновариантную. Методом микроскопии сегнетоэлектрического отклика впервые измерен пьезокоэффициент пленок h-LuFeO3 на поверхностях (001) и (111) подложек СеО2 и YSZ. Показано, что сегнетоэлектрический отклик поверхности бивариантной структуры h-LuFeO3 вдвое выше, чем сегнетоэлектрический отклик поверхности моновариантной структуры, что связано с вдвое меньшим латеральным размером сегнетоэлектрического домена. 5.При исследовании впервые полученных эпитаксиальных гетероструктур h-LuFeO3/CeO2/YSZ показано, что поверхность (111) СеО2 оказывает дестабилизирующее действие по отношению к h-LuFeO3, тогда как (001) СеО2 – способствует эпитаксиальному росту данной фазы, что является следствием различных значений рассогласования параметров пленки и подложки. 6.Впервые показано, что образование beta-Fe2O3 в составе гетероструктуры beta-Fe2O3/h-LuFeO3/YSZ – термодинамически обусловленное явление, происходящее по механизму Фольмера-Веббера. 7.Путем восстановительного отжига гетероструктур beta-Fe2O3/h-LuFeO3/YSZ получены тонкопленочные композиты с эпитаксиальным контактом LuFe2O4/h-LuFeO3, содержащие нановключения магнетита и вюстита. Показано, что в магнитных свойствах таких гетероструктур наблюдаются эффекты, свидетельствующие об обменном взаимодействии на границе ферромагнитной фазой и спиновым стеклом.
# | Название | Размер |
---|---|---|
1 | Заключение по диссертации | 58 KB |
2 | Автореферат | 819 KB |
3 | Диссертация | 3 MB |
4 | Отзыв научного руководителя (консультанта) | 252 KB |
5 | Сведения о научных руководителях (консультантах) | 222 KB |
6 | Сведения об официальных оппонентах, включая публикации | 571 KB |
7 | Отзыв официального оппонента | 753 KB |
8 | Отзыв официального оппонента | 854 KB |
9 | Отзыв официального оппонента | 972 KB |