Сферолитовые сегнетоэлектрики
DOI:
https://doi.org/10.33910/Ключевые слова:
тонкие сегнетоэлектрические пленки цирконата-титаната свинца, сферолитовая микроструктура, латеральная поляризация, электронное каналирование, растровая элек- тронная микроскопия, магнетронное распылениеАннотация
Приводится обзор результатов исследования необычных и практически неисследованных ранее кристаллических структур — радиально-лучистых тонкопленочных сферолитов. Такие структуры изучались в практически значимых тонкопленочных сегнетоэлектрических твердых растворах цирконата-титаната свинца, изготовленных двухстадийным методом ВЧ магнетронного распыления на подложках кремния и ситалла. Для исследования пленок использовались методы растровой электронной микроскопии, силовой микроскопии пьезоотклика, рентгеноструктурного анализа. Открыты эффекты радиально ориентированной латеральной поляризации и электронного каналирования. Даются объяснения наблюдавшимся эффектам. Оценены вклады различных физических механизмов в величину латеральной про- екции поляризации.
Библиографические ссылки
ЛИТЕРАТУРА
Елшин, А. С., Пронин, И. П., Сенкевич, С. В., Мишина, Е. Д. (2020) Нелинейно-оптическая диагностика поликристаллических тонких плёнок цирконата-титаната свинца. Письма в Журнал технической физики, т. 46, № 8, с. 32-35. https://doi.org/10.21883/PJTF.2020.08.49306.18142
Жигалина, О. М., Хмеленин, Д. Н., Валиева, Ю. А. и др. (2018) Структурные особенности пленок ЦТСЛ. Кристаллография, т. 63, № 4, с. 620–629. https://doi.org/10.1134/S0023476118040318
Кантор, Б. З. (1997) Беседы о минералах. М.: Астрель, 135 с.
Лайнс, М., Гласс, А. (1981) Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 736 с.
Смоленский, Г. А., Боков, В. А., Исупов, В. А. и др. (1971) Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Ленинград: Наука, 476 с.
Яффе, Б., Кук, У., Яффе, Г. (1974) Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир, 288 с.
Alkoy, E. M., Alkoy, S., Shiosaki, T. (2007) The effect of crystallographic orientation and solution aging on the electrical properties of sol-gel derived Pb(Zr0.45Ti0.55)O3 thin films. Ceramics International, vol. 33, no. 8, pp. 1455–1462. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2006.06.010
Brewster, D. (1853) On Cricular Crystals. Transactions of the Royal Society of Edinburgh, vol.20, part. 4, pp. 607–623.
Chen, S.-Y., Chen, I.-W. (1998) Texture Development, Microstructure Evolution, and Crystallization of Chemically Derived PZT Thin Films. Journal of the American Ceramic Society, vol. 81, no. 1, pp. 97–105. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1998.tb02300.x
Da, B., Cheng, L., Liu, X. et al. (2023) Cylindrically symmetric rotating crystals observed in crystallization process of InSiO film. Science and Technology of Advanced Materials: Methods, vol. 3, no. 1, article 2230870. https://doi.org/10.1080/27660400.2023.2230870
Elshin, A. S., Pronin, I. P., Senkevich, S. V., Mishina, E. D. (2020) Nonlinear optical diagnostics of thin polycrystalline lead zirconate titanate films. Technical Physics Letters, vol. 46, no. 4, pp. 385–388. https://doi.org/10.1134/S1063785020040215
Gránásy, L., Pusztai, T., Tegze, G. et al. (2005) Growth and forms of spherulites. Physical Review E, vol. 72, no. 1, article 011605. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.011605
Izyumskaya, N., Alivov, Y.-I., Cho, S.-J. et al. (2007) Processing, structure, properties, and applications of PZT thin films. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, vol. 32, no. 3–4, pp. 111–202. https://doi.org/10.1080/10408430701707347
Kolosov, V. Yu., Thö1én, A. R. (2000) Transmission electron microscopy studies of the specific structure of crystals formed by phase transition in iron oxide amorphous films. Acta Materialia, vol. 48, no. 8, pp. 1829–1840. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(99)00471-1
Lutjes, N. R., Zhou, S., Antoja-Lleonart, J. et al. (2021) Spherulitic and rotational crystal growth of Quartz thin films. Scientific Reports, vol. 11, article 14888. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94147-y
Shtukenberg, A. G., Punin, Y. O., Gunn, E., Kahr, B. (2012) Spherulites. Chemical Reviews, vol. 112, no. 3, pp. 1805–1838. https://doi.org/10.1021/cr200297f
Song, L., Glinsek, S., Defay, E. (2021) Toward low-temperature processing of lead zirconate titanate thin films: Advances, strategies, and applications. Applied Physics Reviews, vol. 8, no. 4, article 041315. https://doi.org/10.1063/5.0054004
Zhigalina, O. M., Khmelenin, D. N., Valieva, Y. A. et al. (2018) Structural features of PLZT films. Crystallography Reports, vol. 63, no. 4, pp. 646–655. https://doi.org/10.1134/S1063774518040314
REFERENCES
Alkoy, E. M., Alkoy, S., Shiosaki, T. (2007) The effect of crystallographic orientation and solution aging on the electrical properties of sol-gel derived Pb(Zr0.45Ti0.55) O3 thin films. Ceramics International, vol. 33, no. 8, pp. 1455–1462. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2006.06.010 (In English)
Brewster, D. (1853) On Cricular Crystals. Transactions of the Royal Society of Edinburgh, vol.20, part. 4, pp. 607–623. (In English)
Chen, S.-Y., Chen, I.-W. (1998) Texture Development, Microstructure Evolution, and Crystallization of Chemically Derived PZT Thin Films. Journal of the American Ceramic Society, vol. 81, no. 1, pp. 97–105. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1998.tb02300.x (In English)
Da, B., Cheng, L., Liu, X. et al. (2023) Cylindrically symmetric rotating crystals observed in crystallization process of InSiO film. Science and Technology of Advanced Materials: Methods, vol. 3, no. 1, article 2230870. https://doi.org/10.1080/27660400.2023.2230870 (In English)
Elshin, A. S., Pronin, I. P., Senkevich, S. V., Mishina, E. D. (2020) Nelinejno-opticheskaya diagnostika polikristallicheskikh tonkikh plenok tsirkonata-titanata svintsa [Nonlinear optical diagnostics of thin polycrystalline lead zirconate titanate films]. Pis’ma v Zhurnal tekhnicheskoj fiziki, vol. 46, no. 8, pp. 32–35. https://doi.org/10.1134/S1063785020040215 (In Russian)
Gránásy, L., Pusztai, T., Tegze, G. et al. (2005) Growth and forms of spherulites. Physical Review E, vol. 72, no. 1, article 011605. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.011605 (In English)
Izyumskaya, N., Alivov, Y.-I., Cho, S.-J. et al. (2007) Processing, structure, properties, and applications of PZT thin films. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, vol. 32, no. 3–4, pp. 111–202. https://doi.org/10.1080/10408430701707347 (In English)
Kantor, B. Z. (1997) Besedy o mineralakh [Conversations about minerals]. Moscow: Astrel Publ., 135 p. (In Russian)
Kolosov, V. Yu., Thö1én, A. R. (2000) Transmission electron microscopy studies of the specific structure of crystals formed by phase transition in iron oxide amorphous films. Acta Materialia, vol. 48, no. 8, pp. 1829–1840. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(99)00471-1 (In English)
Lajns, M., Glass, A. (1981) Segnetoelektriki i rodstvennye im materialy [Principles and application of ferroelectrics and related materials]. Moscow: Mir Publ., 736 p. (In Russian)
Lutjes, N. R., Zhou, S., Antoja-Lleonart, J. et al. (2021) Spherulitic and rotational crystal growth of Quartz thin films. Scientific Reports, vol. 11, article 14888. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94147-y (In English)
Shtukenberg, A. G., Punin, Y. O., Gunn, E., Kahr, B. (2012) Spherulites. Chemical Reviews, vol. 112, no. 3, pp. 1805–1838. https://doi.org/10.1021/cr200297f (In English)
Smolenskij, G. A., Bokov, V. A., Isupov, V. A. et al. (1971) Segnetoelektriki i antisegnetoelektriki [Ferroelectrics and Antiferroelectrics]. Leningrad: Nauka Publ., 476 p. (In Russian)
Song, L., Glinsek, S., Defay, E. (2021) Toward low-temperature processing of lead zirconate titanate thin films: Advances, strategies, and applications. Applied Physics Reviews, vol. 8, no. 4, article 041315. https://doi.org/10.1063/5.0054004 (In English)
Yaffe, B., Kuk, U., Yaffe, G. (1974) P’ezoelektricheskaya keramika [Piezoelectric Ceramics]. Moscow: Mir Publ., 288 p. (In Russian)
Zhigalina, O. M., Khmelenin, D. N., Valieva, Y. A. et al. (2018) Strukturnye osobennosti plenok TsTSL [Structural features of PLZT films]. Kristallografiya, vol. 63, no. 4, pp. 620–629. https://doi.org/10.1134/S0023476118040318 (In Russian)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 В. П. Пронин, И. П. Пронин, М. В. Старицын
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.
Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).
Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
