Синтез и свойства тонких эпитаксиальных пленок BiFeO3 и твердых растворов на его основе
Спинтроника позволила создать считывающие головки для жестких дисков с более высокой плотностью записи информации, сенсоры магнитного поля и новое поколение магнитной памяти MRAM (Magnetic Random Access Memory). Главная проблема спиновой электроники — это преобразование информации в форме намагниченности в электрическое напряжение. Магнитоэлектрический эффект (возможность изменять электрическую… Читать ещё >
Содержание
- Обзор литературы
- 1. 1. Мультиферроики
- 1. 1. 1. Возможность сосуществования электрического и магнитного упорядочения
- 1. 1. 2. Магнитоэлектрический эффект
- 1. 1. 3. Ферромагнетики
- 1. 1. 4. Сегнетоэлектрики
- 1. 2. Перовскиты
- 1. 2. 1. Искажения в структуре перовскита
- 1. 2. 2. Перовскиты с магнитным упорядочением. Обменное взаимодействие в перовскитах
- 1. 3. Однофазные мультиферроики
- 1. 4. Композитные материалы с магнитоэлектрическим эффектом
- 1. 5. Феррит висмута BiFe
- 1. 5. 1. Фазовая диаграмма системы Bi-Fe-O
- 1. 5. 2. Кристаллическая структура
- 1. 5. 3. Сегнетоэлектрические свойства
- 1. 5. 4. Магнитная структура
- 1. 5. 5. Магнитоэлектрический эффект в феррите висмута
- 1. 5. 6. Исследования методом генерации второй оптической гармоники (ГВГ)
- 1. 6. Пленки феррита висмута
- 1. 6. 1. Структура пленок
- 1. 6. 2. Электрические свойства
- 1. 6. 3. Магнитные свойства пленок
- 1. 6. 4. Магнетоэлектрическое взаимодействие
- 1. 6. 5. Эффекты допирования
- 1. 6. 6. Влияние эпитаксиальных напряжений на свойства пленок феррита висмута
- 1. 6. 7. Практическое применение феррита висмута. 60 И. Экспериментальная часть. 64 II. 1. Исходные вещества
- 11. 2. Синтез летучих прекурсоров
- 11. 3. Синтез двухфазного керамического композита BiFe03+Bi2Fe
- 11. 4. Получение пленок методом MOCVD. 69 II. 5. Методы анализа
- 11. 5. 1. Характеристика состава пленок
- 11. 5. 2. Исследование структуры пленок. 74 И.5.3. Измерение магнитных свойств
- 11. 5. 4. Измерение сегнетоэлектрических свойств
- 11. 5. 5. Генерация второй оптической гармоники. 82 III. Результаты и их обсуждение
111.1. Пленки BiFe03 на (001) SrTi03. 85 III. 1.1. Зависимость морфологии и состава пленок от условий нанесения. 85 III. 1.2. Прекурсоры для MOCVD пленок на основе BiFeC>3. 91 III. 1.3. Вторые фазы. 94 III. 1.4. Влияние изопиестического отжига на состав пленок. 98 III.1.5. Эпитаксиальные напряжения в пленках BiFeC>3. 101 III. 1.6. Зависимость физических свойств от эпитаксиальных напряжений.
111.2. Пленки BiFeCV Zr02(Y203)(001). Вариантные структуры.
111.3. Пленки BiFeOj/(001) MgAl204.
111.4. Исследование сегнетоэлектрических свойств пленок методом ГВГ.
111.4.1. Исследование пленок BiFeC>3 / SrTiCb.
111.4.2. Генерация второй оптической гармоники в вариантной структуре BiFe03 / (001) Zr02(Y203).
111.5. Гетероструктуры на основе BiFe03 и их сегнетоэлектрические свойства.
111.6. Допирование пленок феррита висмута. 148
Выводы 164
Список литературы 166
Приложение.
- 1. 1. Мультиферроики
Список литературы
- Звездин A.K., Пятаков А. П. Фазовые переходы и гигантский магпетоэлектрический эффект в мулътиферроиках. УФН, т. 174, № 4, сс. 465−470 (2004).
- Смоленский Г. А., Чупис И. Е. Сегнетомагнетики. УФН, т. 137, 3, сс. 415−448 (1982).
- Hill N.A. Why are there so few magnetic ferroelectrics? J. Phys. Chem. В., vol.104, 29, pp. 6694 (2000).
- Debye P. Bemerkung zu einigen neuen Versuchen iiber einen magneto-elektrischen Richteffect. Z.Phys., vol. 35, pp. 300 301 (1926).
- Ландау Л.Д., Лившиц E.M. Электродинамика сплошных сред. М: Наука, (1992).
- Дзялошинский И.Е. Магнитоэлектрический эффект в магнитоэлектрических материалах. ЖЭТФ, т. 32,1547, сс. 881−882 (1957).
- Астров Д.Н. Магнитоэлектрический эффект в антиферромагнетиках. ЖЭТФ, т. 38, с. 984(1960).
- Rado G.T. Observation and Possible Mechanisms of Magnetoclectric Effect in Ferromagnet. Phys. Rev. Lett., vol. 13, p. 335 (1964).
- Пятаков А.П. Магнитные и магнитооптические свойства материалов с нарушенной пространственной и временной инверсией. Дисс. канд. ф.-м. наук, (2004).
- Жданов А.Г., Звездин А. К., Пятаков А. П., Косых Т. Б., Viehland D. Влияние электрического поля на магнитные переходы «несоразмерная соразмерная фаза. ФТТ, т. 48,1, pp. 83−89 (2006).
- Kim J.S., Cheon С., Choi Y.N., Jang P.W. Ferroelectric and ferromagnetic properties of BiFeOy-PrFeOy-PbTiOs solid solutions. J. Appl. Phys., vol. 93, 11, p. 9263 (2003).