Molecular beam epitaxy of Fe3Si on GaAs(001) is studied in situ by grazing incidence x-ray diffraction. Layer-by-layer growth of Fe3Si films is observed at a low growth rate and substrate temperatures near 200 degrees Celsius. A damping of x-ray intensity oscillations due to a gradual surface roughening during growth is found. The corresponding sequence of coverages of the different terrace levels is obtained. The after-deposition surface recovery is very slow. Annealing at 310 degrees Celsius combined with the deposition of one monolayer of Fe3Si restores the surface to high perfection and minimal roughness. Our stoichiometric films possess long-range order and a high quality heteroepitaxial interface.
X-ray diffraction analysis to support phase identification in FeSe and Fe$_7$Se$_8$ epitaxial thin films
对脉冲激光沉积(PLD)法生长的硒化铁薄膜进行了X射线衍射(XRD)分析。该薄膜含有双外延结构的$β$ -FeSe和Fe $_7$ Se $_8$相,其中$β$ -FeSe相(001)在(001)MgO生长衬底上取向。Fe $_7$ Se $_8$在一定的生长条件下同时呈现两种不同的外延取向,表现出(101)-和(001)-取向。这些取向中的每一个都用所提供的XRD数据进行了验证。另外,示出了用于确定PLD靶组成以及$β$ -FeSe相的镶嵌结构的XRD数据。
Bunches of misfit dislocations on the onset of relaxation of Si$_{0.4}$Ge$_{0.6}$/Si(001) epitaxial films revealed by high-resolution x-ray diffraction
用Monte Carlo方法模拟了具有低失配位错密度的a Si $_{0.4}$ Ge $_{0.6}$ /Si(001)外延膜的X射线衍射实验图样。它表明,一个不均匀分布的60个$^\circ$位错与位错排列成束是需要正确地解释实验。作为位错聚束的结果,X射线衍射峰的位置不对应于平均位错密度,但揭示了小于实际弛豫的一半。
Autonomous epitaxial atomic-layer synthesis via real-time computer vision of electron diffraction
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Maryland Quantum Materials Center, Department of Physics, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校物理系马里兰量子材料中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
Epitaxial germanidation of full-Heusler Co2FeGe alloy thin films formed by rapid thermal annealing
采用快速热退火诱导锗化方法,在绝缘体上硅(SOI)衬底上外延生长Fe/Co/赝Ge(001)-on-insulator(GOI)多层膜,制备了全Heusler Co2 FeGe(CFG)合金薄膜。X射线衍射(XRD)分析结果表明,薄膜沿[001]方向外延生长,且具有面内外延结构,薄膜的面内外延关系为[100]|| GOI[100],虽然电影稍微包含纹理成分。强的(111)和(200)超晶格衍射强度表明,CFG薄膜具有高度有序的L21结构。薄膜的横截面高分辨率透射电子显微镜图像表明薄膜具有主要的外延和轻微的织构组分,这与XRD测量结果一致。外延元件直接生长在SOI衬底的BOX层上,而不形成任何界面层。
In-situ Polarized Neutron Reflectometry: Epitaxial Thin Film Growth of Fe on Cu(001) by DC Magnetron Sputtering
本文报道了用原位极化中子反射法研究Fe在Cu(001)/Si(001)上外延生长的实验结果。溅射沉积系统集成到瑞士中子溅射源SINQ的中子反射计AMOR中,这使得能够分析Fe层的所有沉积步骤期间的微观结构和磁矩。我们报告的渐进演变的可访问的参数描述的微观结构和磁性的Fe膜,再现已知的功能和扩展我们的知识的行为的Fe 3 O 4铁膜。
Effect of in-situ electric field assisted growth on anti-phase boundaries in epitaxial Fe3O4 thin films on MgO
反相边界(APB)通常作为所有尖晶石铁氧体薄膜中的初始生长条件的结果而形成。反尖晶石Fe 3 O 4外延膜中APBs的存在改变了它们的电子和磁性,由于强反铁磁(AF)的相互作用跨越这些边界。研究了原位电场辅助生长对异质外延Fe_3 O_4(100)/MgO(100)薄膜中APBs迁移的影响。电场辅助生长被发现,以减少跨APBs的AF相互作用,并作为结果APBs自由薄膜样的性能,这已被探测的电子,磁性和结构表征。与成核和/或生长的早期阶段相关联的能量的增加以及因此ad原子的表面迁移率的相应增加在控制APB的密度中起关键作用。这种创新的技术可以用来生长外延尖晶石薄膜与控制AF跨APBs的相互作用。
Resonant diffraction and photoemission inconsistent with altermagnetism in epitaxial RuO$_2$ films
Cornell University(康奈尔大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Williams College(威廉姆斯学院);Max-Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science(康奈尔卡弗里纳米科学研究所);Leibniz-Institut für Kristallzüchtung(莱布尼茨晶体生长研究所)
Breaking crystalline symmetry of epitaxial SnTe films by strain
SnTe属于最近发现的拓扑晶体绝缘体类别。在这里,我们研究了线缺陷的形成,打破晶体对称性的应变在薄SnTe膜。采用分子束外延技术在晶格和热膨胀系数失配的CdTe衬底上生长了应变SnTe(111)薄膜。为了分析SnTe薄膜的结构特性,我们应用{ \em in situ}反射高能电子衍射,X射线反射计,高分辨率X射线衍射,倒易空间映射,和扫描隧道显微镜。这种全面的分析方法揭示了孪晶结构,拉伸应变,双层表面台阶和位错线缺陷形成高度有序的位错网络的厚膜与局部应变高达31\%,打破平移晶体对称性。
Thickness and growth-condition dependence of \emph{in-situ} mobility and carrier density of epitaxial thin-film Bi$_2$Se$_3$
通过分子束外延生长了硒化铋铋(Bi $_2$ Se $_3$),同时直接测量了载流子密度和迁移率作为膜厚度的函数的\emph{in situ}。载流子密度显示在膜传导开始时的高界面n掺杂(1.5 × 10 $^{13}$ cm $^{-2}$),以及$\sim$的体掺杂剂密度5 × 10 $^{18}$ cm $^{-3}$,大致独立于生长温度分布。迁移率更强烈地依赖于生长温度,并与量化的样品的结晶质量的\emph{ex-situ} AFM测量。这些结果表明,通过广泛采用的参数制备的Bi $_2$ Se $_3$在暴露于大气之前是\emph{n}掺杂的,掺杂主要是界面起源的,并且掺杂剂不是本Bi $_2$ Se $_3$膜中的限制性无序。
Spot Profile Analysis Low Energy Electron Diffraction of Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Grown Epitaxial Few-Layer Graphene on Sapphire
University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学);Faculty of Engineering, University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学工程学院);Department of Chemistry and Waterloo Institute for Nanotechnology(化学系与滑铁卢纳米技术研究所);Center for Nanointegration (CENIDE)(纳米集成中心)
Epitaxial growth of multiferroic Pb(Zr0.57Ti0.43)O3-Pb(Fe2/3W1/3)O3 solid-solution thin films and their magnetoelectric effects
本文报道了用脉冲激光沉积法外延生长单相[Pb(Zr 0.57 Ti 0.43)O3]0.8[Pb(Fe 2/3 W 1/3)O3]0.2(PZT-PFW)固溶体薄膜。X射线衍射测试表明薄膜具有四方晶系结构。该薄膜在室温下表现出铁电性和弱铁磁响应。磁电效应进行了研究,非线性磁电系数进行了测量,发现是可比的多铁性六方锰氧化物,但至少两个数量级小于多晶PZT-PFW薄膜。
Stoichiometry determination of chalcogenide superlattices by means of X-ray diffraction and its limits
在本文中,我们探讨了潜在的化学计量确定硫属化物超晶格,有前途的候选人为下一代相变存储器,通过X射线衍射。为此,一组外延GeTe/Sb 2 Te 3超晶格样品具有不同的层厚度的外延沉积。采用运动学散射理论将平均成分与衍射特征联系起来。观察到的超晶格参考单位晶胞的晶格常数遵循Vegard定律,使得能够进行直接且非破坏性的化学计量测定。