Tuning macro-twinned domain sizes and the b-variants content of the adaptive 14-modulated martensite in epitaxial Ni-Mn-Ga films by co-sputtering
为了在我们的外延Ni-Mn-Ga薄膜中获得调制马氏体，我们通过使用共溅射工艺来调整成分。在这里，我们提出了如何在室温下的14调制马氏体的成分影响的变量分布。磁性记忆合金的这种调制马氏体的性质仍然有很大的争议。Ni-Mn-Ga中的调制马氏体是一种自适应相。这里提出的结果证实了这一理论的第一次，为三种不同的组合物。此外，我们证明了与自适应调制理论的帮助下，14调制马氏体的b-变体形成接近膜的自由表面，以释放应力引起的宏观孪晶畴在刚性基板上的马氏体相变过程中的分支。在室温下，发现当宏观孪晶畴尺寸增加时，这种b-变体的含量强烈降低。
2010-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Role of charge carriers for ferromagnetism in cobalt-doped rutile TiO2
综述了一种高温铁磁氧化物半导体--掺钴金红石型TiO 2的电磁性质。采用激光分子束外延技术在蓝宝石衬底上生长了不同电子密度和钴含量的掺钴金红石型TiO 2外延薄膜。磁化强度，磁性圆二色性，和异常霍尔效应测量的结果进行了检查，样品与系统地变化的电子密度和钴含量。高电子密度和钴含量的样品表现出高温铁磁性，说明铁磁性是由载流子引起的。
2008-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Optimization of Epitaxial Mn4N Thin Films Grown by Sputtering for Spintronic Applications
Institut de Ciencia de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC)（巴塞罗那材料科学研究所）；Department of Physics, Marmara University（马尔马拉大学物理系）
本研究优化了溅射法生长Mn4N薄膜的条件，明确衬底对其结构与磁性的影响，揭示外延应变及界面效应对垂直磁各向异性的作用，证实其可实现高效电流诱导磁化翻转，为自旋电子器件提供了优质无稀土材料平台。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Some aspects of epitaxial thin film growth
本文由四个部分组成，都涉及溅射过程的计算建模。第一部分讨论了不同极角和离子偏转时铋原子层沉积的差异。在第二部分中，原子层沉积作为入射氩离子能量的函数在不同的压力条件下进行了研究。在第三部分中，我们模拟了TiOx薄膜的生长过程。改变溅射参数以获得不同的原子层。揭示了覆盖度随粘附系数的变化规律。最后一节涉及基于溅射的TiN膜沉积。考虑了部分溅射产率随覆盖率的变化率。通过改变沉积压力和沉积时间，得到不同厚度的薄膜。所有的部分都是分开存放的
2016-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Broad-Range Tuning of Ferroelectric Switching of LaxBi1-xFeO3 Epitaxial Films via Digital Doping using Off-Axis Co-Sputtering
该研究通过离轴共溅射数字掺杂制备宽 La 浓度范围的 LaxBi1-xFeO3 外延薄膜，确定铁电开关保持至 x=0.35，并在 0.35–0.37 间发生尖锐铁电—顺电相变。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Cooperative Effects of Strain and Electron Correlation in Epitaxial VO2 and NbO2
采用密度泛函理论结合从自旋方法（DFT+SS）研究了金红石相外延VO $_2$薄膜的电子结构.在DFT-SS中，多轨道Hubbard相互作用被添加到DFT拟合的紧束缚模型中，并且我们采用从自旋方法来处理电子相关性。我们发现，而沿金红石$c$轴拉伸系统的能带结构有利于各向异性的轨道填充，电子相关有利于$t_{2g}$轨道之间的电子填充。这两种不同的影响合作诱导有趣的轨道依赖的电子占领和光谱权重的重新分配，这推动了应变VO $_2$向轨道选择性莫特转变（OSMT）。模拟的单粒子谱函数直接比较外延10 nm VO $_2$ /TiO $_2$（001）和（100）应变取向的VL边共振X射线光电子能谱。极好的协议之间观察到的模拟和实验数据的应变引起的演变较低的哈伯德带。在与VO $_2$相似的应变条件下对金红石型NbO $_2$进行了模拟，我们预测在金红石型NbO $_2$中不会发生OSMT。我们的研究结果表明，VO $_2$中的电子相关是重要的，甚至可以在Peierls不稳定性发生之前在金红石相中进行调制。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large epitaxial bi-axial strain induces a Mott-like phase transition in VO2
VO 2的金属-绝缘体相变（MIT）是近年来研究的一个重要课题。一般认为VO 2材料的MIT机制是Mott-Peierls相变，但应变对相变的影响要复杂得多。在这项研究中，大应变对VO 2薄膜的性能的影响进行了研究。一个显著的结果是，高应变的外延VO 2薄膜在绝缘状态下以及在金属状态下是金红石。这些高应变的VO 2薄膜经历了电子相变，没有伴随的Peierls转变。我们的研究结果还表明，一个非常大的拉伸应变沿c轴的金红石VO 2导致的相变温度为433 K，远高于任何以前的报告。我们的研究结果表明，VO 2的金属绝缘体转变可以单独由电子跃迁驱动，而不是典型的耦合电子结构转变。
2014-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Perovskite SrIrO3 Thin Films by Sputtering Technique
本文报道了用溅射法制备钙钛矿型SrIrO_3薄膜。在SrTiO 3（001）衬底上外延生长了单相（110）取向的SrIrO $_3$薄膜。利用离轴XRD $θ-2θ$扫描，我们证明这些薄膜具有（1 - 10）面外取向，（001）和（1-10）位于面内。溅射生长的薄膜具有光滑、均匀的表面和与衬底良好的共格界面。
2016-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of Rutile GeO$_2$ via MOCVD
本文研究在r-TiO$_2$（001）衬底上用MOCVD和TEGe前驱体外延生长r-GeO$_2$，揭示温度、生长时间与基座转速对晶体质量和粗糙度的关键影响。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phase-selective growth of water-soluble strontium aluminate via sputtering deposition for freestanding oxide membranes
TU Wien（维也纳工业大学）；Université Caen Normandie（诺曼底大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；ENSICAEN（恩西西安高等学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CIMAP UMR6252（CIMAP联合研究实验室6252）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所）；CSIC（西班牙国家研究委员会）；BIST（巴塞罗那科学与技术研究院）；University of Geneva（日内瓦大学）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼兹晶体生长研究所）；ALBA Synchrotron Light Source（阿尔巴同步辐射光源）
通过溅射沉积调控气氛，选择性生长水溶性铝酸锶牺牲层，成功制备性能媲美外延薄膜的铁磁性自支撑Sm2NiMnO6薄膜。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Single-crystalline high-quality beta-Ga2O3 pseudo-substrate on sapphire through sputtering for epitaxial deposition
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Agnitron Technology Incorporated（阿格尼特龙科技有限公司）；University of Massachusetts Lowell（马萨诸塞大学洛厄尔分校）；Center for High Technology Materials, University of New Mexico（新墨西哥大学高等材料研究中心）
通过射频溅射和高温退火在蓝宝石基板上制备高纯度单晶β-氧化镓伪基板，用于外延生长，实现高迁移率的N掺杂氧化镓薄膜。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Influence of interface and microstructure on magnetization of epitaxial Fe4N thin film
采用溅射和分子束外延技术在晶格匹配的LaAlO 3（LAO）衬底上生长了Fe 4 N薄膜。在溅射过程中，薄膜生长与传统的直流磁控溅射（dcMS）和第一次，使用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）过程。表面形貌和深度轮廓表明，HiPIMS沉积膜具有最低的粗糙度，最高的堆积密度和最尖锐的界面。来自LAO衬底的La和来自膜的Fe相互扩散并形成扩展到约10-20 nm的程度的不期望的界面。在HiPIMS过程中，逐层类型生长导致限制相互扩散界面的范围的球状微观结构。这种基底-薄膜相互作用和微观结构对Fe 4 N薄膜的电子杂化和磁性起着至关重要的作用。磁矩（Ms）进行了比较，使用散装，元素特定的和磁深度剖析技术。我们发现，当互扩散层的厚度最小时，Ms是最高的，并且仅在HiPIMS生长的样品中实现。在N位点处存在小矩也通过HiPIMS生长样品中的元素特异性X射线圆二色性测量来证明。在迄今为止进行的实验工作中发现的Fe 4 N的Ms值的大的变化可能是由于这样的相互扩散层，其通常不期望在其他稳定的氧化物衬底中形成。此外，由于衬底-薄膜互扩散和微结构的影响，不同工艺生长的薄膜会表现出不同的磁各向异性。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Nanoripple formation on GaAs (001) surface by reverse epitaxy during ion beam sputtering at elevated temperature
研究了GaAs（001）表面反向外延生长过程中，在450 ℃靶温和宽入射角条件下，1keV Ar+轰击下的自组织斑图形成。高度有序的波纹形成的扩散不稳定性的驱动下，证明在接近正常的入射角。并行样品旋转表明，波纹形态和其取向不依赖于入射光束的方向，而是由晶面的对称性。
2016-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin current generation from an epitaxial tungsten dioxide WO$_{2}$
本研究报道了外延金红石型WO₂在室温下高效产生自旋电流，其阻尼类自旋轨道矩效率为正且与Pt、Ta相当，为自旋轨道矩器件提供了新材料选择。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Compositional dependence of epitaxial Tin+1SiCn MAX-phase thin films grown from a Ti3SiC2 compound target
本文研究了在室温（无外加加热）~ 970 ℃范围内溅射Ti_3SiC_2复合靶以及850 ℃溅射功率对在Al_2O_3（0001）衬底上沉积Ti_3SiC_2薄膜的影响。从飞行时间能量弹性反冲检测分析获得的元素组成显示在所有膜中过量的碳，这是由C，Si和Ti之间的角分布的差异来解释的，其中C在溅射过程中散射最少。氧含量为2.6at.%在室温下沉积的薄膜中，随着沉积温度的升高而降低，表明较高的温度有利于高纯度的薄膜。通过X射线光电子能谱学进行的化学键分析显示，Ti 3 SiC 2薄膜中存在C-Ti和Si-C键，而Ti 3 SiC 2化合物靶中存在Si-Si键。X射线衍射结果表明，在850 ℃以上的衬底温度下，Ti 3SiC 2复合靶可以沉积出Ti 3SiC 2、Ti4 SiC 3和Ti 7Si 2C 5相，而在较低的温度下，可以沉积出TiC和Nowotny相Ti 5Si 3Cx。高分辨率扫描透射电子显微镜显示在970 oC时Ti 3SiC 2、Ti4 SiC 3和Ti 7Si 2C 5在TiC上外延生长。四点探针电阻率测量给出在120至450微欧姆-cm范围内的值，并且对于包含Ti 3SiC 2、Ti4 SiC 3和Ti 7Si 2C 5的膜获得最低值。
2019-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Phase Competition and Rutile Phase Stabilization of Growing GeO2 Films by MOCVD
针对气相生长纯相金红石型二氧化锗薄膜的多晶型竞争难题，提出晶种驱动分步结晶策略，成功制备出部分外延的纯相r-GeO2薄膜，为亚稳相选择性气相生长提供通用路径。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci
On Tailoring Structural and Optoelectronic Properties of TiO2 Thin Films Synthesized via 'Room' Temperature High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)
本研究针对TiO₂集成柔性/温度敏感器件需低温沉积的问题，通过近室温HiPIMS调控总压力和氧气流量实现TiO₂薄膜相比例与结晶质量可调，为其在能源领域的应用提供低温制备方案。
2025-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Transition-Driven Hyperbolic Optical Response and Directional Polaritons in Epitaxial VO2 Thin Films
Sapienza University（罗马第一大学）；INFN - Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所-弗拉斯卡蒂国家实验室）；Universita' di Camerino（卡梅里诺大学）；INFN, Turin unit（意大利国家核物理研究所都灵分部）；Rome International Centre for Material Science Superstripes（罗马材料科学超条纹国际中心）；INFN - Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）
研究揭示单晶VO2薄膜中相变驱动的双曲光学响应及方向极子特性，通过光谱测量揭示金属金红石相中显著的各向异性，为可调光子器件提供新平台。
2026-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ab-initio calculations of the Optical band-gap of TiO2 thin films
钛白在环境净化方面具有重要的光催化作用，近年来得到了广泛的研究。如何使TiO2的光学带隙变窄是提高其光催化性能的关键。采用螺旋磁控溅射法在蓝宝石和SrTiO 3衬底上制备了金红石型和金红石型TiO 2薄膜，并对其光学带隙与晶格常数进行了关联。大块金红石的光学带隙为3.03 eV，对于蓝宝石上的薄膜增加到3.37 eV。在SrTiO 3上，体相掺杂的带隙从3.20 eV增加到3.51 eV。为了解释这两个阶段的光学带隙扩展，使用维也纳从头计算软件进行从头计算。对金红石型的计算表明，随着体积的减小或晶格常数的增大，禁带宽度几乎呈线性增大。计算的禁带宽度与实验值吻合较好。从这些计算得出的结论是，为了实现金红石或金红石的更小的带隙，晶格常数c必须被压缩，并且a必须被扩展。
2004-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of epitaxial TaO$_2$ thin films on Al$_2$O$_3$ by suboxide molecular-beam epitaxy and thermal laser epitaxy
Cornell University（康奈尔大学）；Platform for the Accelerated Realization, Analysis, and Discovery of Interface Materials (PARADIM), Cornell University（界面材料加速实现、分析和发现平台 (PARADIM)，康奈尔大学）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔卡弗里纳米科学研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Cornell University（康奈尔大学材料科学与工程系）；School of Applied and Engineering Physics, Cornell University（康奈尔大学应用工程物理学院）
通过亚氧化物分子束外延和热激光外延在Al₂O₃基底上合成TaO₂薄膜，揭示其单取向单域生长特性及光学性质，为新型电子和光子器件开发奠定基础。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci
High-Mobility Carriers in Epitaxial IrO2 Films Grown using Hybrid Molecular Beam Epitaxy
本研究通过混合分子束外延制备IrO2外延薄膜，观测到声子限制输运、厚度依赖的各向异性面内电阻及新型非线性霍尔效应，发现1.8K下少数载流子迁移率超3000cm²/Vs，为5d金属氧化物的物性调控提供了新途径。
2024-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of VO$_{2}$ by Periodic Annealing
本文报道了用反应分子束外延法在金红石型TiO $_{2}$（001）衬底上生长TiO 2-VO $_{2}$薄膜。该薄膜是通过非晶钒的循环沉积及其随后的氧化和转化为VO $_{2}$通过固相外延形成的。在厚度为2.3 nm的薄膜中观察到显著的金属-绝缘体转变，其中测得的电阻变化ΔR/R为25。低角度环形暗场扫描透射电子显微镜与电子能量损失谱一起用于研究膜/衬底界面，并揭示了钒是四价的，钛的相互扩散被限制在1.6 nm。
2014-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Hydrothermally-Assisted Sintering of Calcium Hydroxide Sputtering Targets: A Route to Quantum-Grade CaO Thin Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过水热辅助烧结（冷烧结）制备高致密氢氧化钙陶瓷靶材，用于沉积高质量CaO薄膜，实现(002)取向外延生长。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic and electronic properties of rutile Sn$_{1-x}$Ge$_x$O$_2$ alloys from first principles
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, USA（密歇根大学）
通过第一性原理研究二氧化锡锗合金的热力学和电子性质，发现相干应变显著抑制混溶间隙，使高溶解度得以实现。
2026-01-17 cond-mat.mtrl-sci
A p-type Heusler compound: Growth, structure, and properties of epitaxial thin NiYBi films on MgO(100)
采用磁控溅射法在MgO（100）衬底上直接外延制备了半导体NiYBi薄膜。（200）和（400）衍射峰的强度比I（200）/I（400）= 2.93，接近理论值（3.03）。用WIEN 2k计算了NiYBi的电子结构，发现NiYBi的间接带隙宽度为210 meV，用硬X射线光电子能谱学的线性二向色性得到的薄膜的价带谱显示出清晰的结构，与计算的NiYBi的能带结构符合得很好.
2012-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Large Spin Pumping from Epitaxial Y3Fe5O12 Thin Films to Pt and W Layers
用离轴溅射法制备了Y3 Fe 5 O 12外延薄膜，该薄膜具有良好的结晶质量，在Pt/Y3 Fe 5 O 12和W/Y3 Fe 5 O 12双层膜中观察到了腔铁磁共振驱动的大自旋泵浦信号。在0.3 Oe射频磁场激发下，5 mm长的Pt/Y3 Fe 5 O 12和W/Y3 Fe 5 O 12双层膜的反自旋霍尔电压分别达到2.10 mV和-5.26 mV。Pt/Y3 Fe 5 O 12和W/Y3 Fe 5 O 12双层膜的界面自旋混合电导分别为4.56E14 Ω-1m-2和2.30E14 Ω-1m-2。
2013-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Argon assisted chemical vapor deposition of CrO$_2$: an efficient process leading to high quality epitaxial films
以CrO $_3$为铬源，氧气或氩气为载气，采用化学气相沉积（CVD）法在（110）和（100）TiO $_2$金红石单晶衬底上生长了CrO $_2$薄膜，并对薄膜的结构、微结构和磁性进行了比较研究。我们的研究结果表明，氩气载气下的生长导致高品质的CrO $_2$外延层的结构和磁性能类似于那些使用更标准的氧载气。此外，我们解释了更大的磁性观察到的（110）取向的薄膜在其微观结构，特别是最高的应变和边缘粗糙度的建筑结构的CrO $_2$外延层，这是解决的衬底晶体取向。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Physical characteristics and cation distribution of NiFe2O4 thin films with high resistivity prepared by reactive co-sputtering
采用直流反应磁控共溅射法在MgAl_2 O_4（001）基片上制备了NiFe_2 O薄膜。薄膜的性质进行了研究，通过各种技术，重点是它们的结构，表面形貌，磁特性，和输运性能。结构分析表明，具有良好的结晶与外延生长和低粗糙度和类似的质量，通过脉冲激光沉积生长的薄膜。电导率测量显示高的室温电阻率（12欧姆），但低活化能，表明一个外在的运输机制。通过光学光谱发现约1.55 eV的带隙。详细的X射线光谱研究证实，样品是亚铁磁性的完全补偿Fe的时刻。通过与多重谱计算结果的比较，我们发现这些阳离子的价态在很大程度上是Ni ~（2+）和Fe ~（3+）。
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Strain control of the metal-insulator transition in epitaxial SrCrO$_{3}$ thin films
在钙钛矿氧化物SrCrO $_{3}$中，晶体结构、应变和轨道有序之间的相互作用使得能够在某些条件下从金属电子结构转变为绝缘电子结构。我们确定了一个狭窄的氧分压窗口，在该窗口中，可以使用射频（RF）离轴磁控溅射在三种不同的衬底上生长高应变SrCrO $_{3}$薄膜，（LaAlO $_{3}$）$_{0.3}$ -（Sr $_{2}$ TaAlO $_{6}$）$_{0.7}$（LSAT），SrTiO $_{3}$（STO）和DyScO $_{3}$（DSO）。X射线衍射和原子力显微镜证实了薄膜的质量，并证明了由衬底诱导的应变驱动的金属-绝缘体转变。
2021-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Coherent epitaxy of trilayer nickelate (Nd0.8Sr0.2)4Ni3O10 films by high-pressure magnetron sputtering
针对三层镍酸盐R4Ni3O10薄膜合成研究较少的问题，本研究通过高压磁控溅射制备出共格外延的单晶(Nd0.8Sr0.2)4Ni3O10薄膜，表征了其结构与电输运特性，为该类材料合成提供了新路径。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci
High thermal conductivity of rutile-GeO$_2$ films grown by MOCVD: $52.9~\mathrm{W\,m^{-1}\,K^{-1}}$
本研究通过MOCVD生长并经SDSC和CMP处理获得高质量r-GeO2薄膜，测得其热导率高达52.9 +/- 6.6 W m^-1 K^-1，验证了其作为超宽禁带氧化物在功率电子领域的应用潜力。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and stabilization of perovskite phase EuNiO3 thin films through RF sputtering
本研究通过反应性射频溅射结合后退火工艺，优化氧分压与退火温度，在LAO和LSAT衬底上制备出稳定的高质量外延钙钛矿相EuNiO₃薄膜，揭示了衬底应变与氧空位对其金属-绝缘体转变温度的调控机制。
2024-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange Anisotropy in Epitaxial and Polycrystalline NiO/NiFe Bilayers
(001)用离子束溅射法在单晶MgO（001）衬底上生长了取向NiO/NiFe双层膜，研究了NiO反铁磁层的晶向对NiFe铁磁层磁化曲线的影响。简单的模型预测（001）取向的表面没有交换各向异性，在其体终止磁补偿。尽管如此，交换各向异性存在于外延膜中，尽管它大约是同时生长的多晶膜中的一半大。实验表明，多晶和外延NiFe/NiO双层膜对之间的交换场和介电性的差异，由于诱导的表面各向异性的变化，而不是从终止NiO平面的补偿程度的差异。这些意见的影响，在NiO/NiFe双层夫妇的诱导交换各向异性模型将进行讨论。
1997-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Tuning metal-insulator transitions in epitaxial V$_2$O$_3$ thin films
采用直流反应磁控溅射法在$c$平面Al $_2$ O $_3$衬底上外延生长V $_2$ O $_3$薄膜。结果揭示了一个温度窗口，在大大低于以前报道的值，其中外延膜时，可以得到沉积在[0001]取向的表面。该薄膜显示金属-绝缘体的转变与高达四个数量级的电阻的变化，强烈依赖于在沉积过程中的O $_2$分压。虽然薄膜的电子性质显示出对薄膜沉积过程中存在的O $_2$的量的敏感性，但它们的晶体结构和原子级平坦的台阶结构的表面形态具有高达微米的尺寸被保持。的转变温度，以及金属-绝缘体转变的规模，相关的化学计量和局部应变的薄膜中的沉积参数可控。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and crystalline structures of zero band-gap PdLuBi thin films grown epitaxially on MgO(100)
采用PdBi 2和Lu靶共溅射法在Ta-Mo缓冲MgO（100）衬底上制备了具有C1 b结构的拓扑绝缘体PdLuBi的薄膜。高质量的PdLuBi薄膜的外延生长证实了X射线光谱和反射高能电子衍射。的均方根粗糙度的薄膜是低至1.45 nm，虽然薄膜是在高温下沉积。薄膜成分接近理想的化学计量比。硬X射线光电子能谱学观察到的PdLuBi薄膜的价带谱与从头算计算的态密度完全对应。
2012-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Ni-Mn-Ga films in the austenite and the martensite structures at room temperature: Uniaxial texturation and epitaxial growth
采用直流磁控溅射技术在奥氏体和室温马氏体组织中制备了Ni-Mn-Ga薄膜。研究了两种加工工艺。使用抗蚀剂牺牲层沉积第一批样品，以便在真空退火之前从衬底释放膜。该过程导致具有强（022）纤维织构的多晶膜。用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了这种多晶自支撑薄膜的马氏体相变。第二批样品使用不同的沉积温度在（100）MgO衬底上外延生长。用四圆X射线衍射分析了织构。研究了室温下在奥氏体和马氏体结构中结晶的外延膜。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci
RF Sputter Deposition of Epitaxial Nanocrystalline Nd1-xSrxCoO3 Thin Films
本文报道了用射频磁控溅射法在SrTiO_3和LaAlO_3单晶衬底上沉积Nd_（1-x）Sr_xCoO_3（x=0，0.2和0.5）外延薄膜。沉积的薄膜都是完全取向和外延的，其特征在于纳米晶形态。沉积膜的平均粗糙度约为1 nm，而在热处理后，这增加到20 nm，同时保持纳米晶形态。沉积在SrTiO 3上的所有膜都显示出处于一定程度的拉伸应变下，而在LaAlO 3上的那些膜经历压缩应变，因此表明在约50 nm处，即使在热处理之后，膜也没有完全松弛。对于x=0.2的组合物，已经研究了三种不同的厚度，揭示了更薄的膜的应变增加。
2006-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Thin Film growth of Solid State materials
磁控溅射也已用于沉积某些材料的薄膜，并且它具有重要的技术重要性。对钇稳定氧化锆（YSZ）外延薄膜的沉积过程进行了模拟，研究了表面吸附原子的扩散。在溅射过程中，等离子体中形成的离子之间存在强相互作用。在Si上沉积Cu薄膜。SiCN纳米复合薄膜呈树枝状生长。
2016-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial UN and $α$-U$_2$N$_3$ Thin Films
用直流反应磁控溅射法首次生长了UN和U $_2$ N $_3$的单晶外延薄膜。这些薄膜为对潜在的事故耐受燃料UN及其中间氧化产物U $_2$ N $_3$的基础研究提供了理想的样品。使用X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱学（XPS）表征膜，XRD分析显示两种薄膜均为[001]取向且由单畴组成。发现UN和U-$_2$-N-$_3$膜的镜面晶格参数分别为4.895 μ m和10.72 μ m，UN膜的错切为2.6 μ m，$^\circ$。XPS显示两种膜之间的N-1 s峰存在显著差异，面积分析显示两种膜都是化学计量的。
2018-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial thin film growth in the U-Ge binary system
School of Physics, University of Bristol（布里斯托大学物理学院）
通过直流磁控溅射共沉积U和Ge，在不同基底上稳定了UGe₃和UGe混合相薄膜，并观察到UGe₂和UO₂的形成，同时部分样品表现出高残余电阻比。
2026-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Real-time X-ray Monitoring of the Nucleation and Growth of AlN Epitaxial Films on Sapphire (0001)
我们报告的X射线散射研究的结果AlN在c面蓝宝石在反应射频磁控溅射。原位X射线测量的灵敏度使我们能够跟踪从初始成核层到完全弛豫的AlN膜的应变和粗糙度的结构演变。观察到的生长速率瞬变，与初始形成的非聚结的岛屿与显着的氧掺入从基板一致。岛聚结后，看到一个稳定的状态的生长速率与连续移位的c和晶格参数朝着松弛的体值作为生长进展，与膜达到完全松弛状态，厚度约30 nm。
2017-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and Ferroelectricity in epitaxial ultra-thin BiMnO3 films
研究了用射频磁控溅射法生长的压应变和无应变BiMnO_3薄膜的铁电和铁磁性质。在（001）SrTiO3和（110）DyScO3上沉积的BiMnO3样品呈现二维立方叠立方生长模式和伪立方结构，厚度分别为15 nm和25 nm。在这些厚度之上，我们观察到切换到3D岛生长，并且同时结构变化到单斜结构，其特征在于单斜晶胞的（00l）取向。虽然铁磁性观察到低于Tc = 100 K的所有样品，室温下的铁电性的签名，发现只有在伪立方超薄膜，表明电子和结构之间的相关性秩序。
2013-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature (Ts/Tm < 0.1) epitaxial growth of HfN/MgO(001) via reactive HiPIMS with metal-ion synchronized substrate bias
近年来，通过物理气相沉积的方法低温外延生长难熔过渡金属氮化物薄膜一直是先进薄膜技术中反复出现的主题。在本研究中，150 nm厚的外延HfN层生长在MgO（001）的反应高脉冲磁控溅射（HiPIMS），没有外部衬底加热。由于等离子体加热，最大膜生长温度Ts在70-150 °C的范围内，对应于Ts/Tm = 0.10-0.12（其中Tm是以K为单位的HfN熔点）。在HiPIMS过程中，由于强烈的气体稀薄和过渡到金属离子为主的等离子体，在生长的膜表面入射的气体和被捕获的金属离子通量在时间上被分离。在本实验中，将100 V的负偏压施加到衬底上，在整个沉积期间连续地施加或与离子通量的富金属部分同步。采用两种不同的惰性气体混合物，Ar/N2和Kr/N2，以探测与惰性气体质量和电离势相关的影响。X射线衍射、高分辨率倒易晶格图和高分辨率横截面透射电子显微镜分析的组合确立了所有HfN膜与衬底具有立方体上立方体取向关系，即，[001]HfN|| [001]MgO和（100）HfN||（100）MgO。在Ar/N2或Kr/N2中，用连续衬底偏压生长的层表现出相对高的镶嵌性和高浓度的被捕获的惰性气体。与此形成鲜明对比的是，在Kr/N2中生长的层，其衬底偏压与HiPIMS脉冲的富金属离子部分同步，具有低得多的镶嵌性，没有可测量的惰性气体掺入，并且硬度为25.7 GPa，与在Ts = 650 C（Ts/Tm …
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci
RBS/Channeling characterization of Ru(0001) and thin epitaxial Ru/Al$_2$O$_3$(0001) films
在绝缘衬底上的薄金属外延膜对于许多应用来说是必不可少的，例如在磁性器件中作为导电层或作为进一步生长的模板。在这项工作中，我们报告的单晶Al $_2$ O $_3$（0001）衬底上的外延Ru膜的生长磁控溅射和随后的系统表征使用卢瑟福背散射光谱的He离子在随机和沟道条件。我们包括Ru（0001）单晶的结果以供比较。沟道分析表明，厚度大于35 nm的薄膜生长与（0001）取向，一个明确的外延关系与衬底和高程度的晶体质量，可比的Ru（0001）单晶。厚度低至7 nm的较薄的膜，对于其外延应变的弛豫不完全，产生类似程度的去耦合。薄膜表面可以制备成清洁且有序的状态，以便在顶部进一步外延生长。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Optical and plasmonic properties of high electron density epitaxial and oxidative controlled titanium nitride thin films
本研究通过脉冲激光辅助合成制备高电子密度TiN/TiNO薄膜，结合实验表征与理论计算揭示其光学与等离激元特性，并提出多层光学模型提取复介电函数。
2024-10-16 cond-mat.mtrl-sci
The role of ionization fraction on the surface roughness, density and interface mixing of the films deposited by thermal evaporation, dc magnetron sputtering and HiPIMS: An atomistic simulation
研究了室温下电离分数对Cu（111）衬底上Cu薄膜外延生长的影响。我们比较了热蒸发、直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）。三种沉积条件，即完全中性，50%电离和100%电离通量被认为是热蒸发，dcMS和HiPIMS，分别为~20000吸附原子。结果表明，较高的电离分数的沉积通量导致更光滑的表面，通过两个主要的机制，即减少在气相中的集群和双碰撞的高能量离子在膜表面。双碰撞事件由局部非晶化组成，其填充岛之间的间隙，随后由于二次碰撞而结晶。我们发现双碰撞事件是非常重要的，以防止岛屿的增长成为主导，并增加表面粗糙度。无论沉积方法，外延铜薄膜遭受堆垛层错区（孪晶界）与最近的实验结果一致。此外，HiPIMS沉积呈现出相当大的界面混合，而在热蒸发和dcMS沉积中可以忽略不计，这些沉积相应地呈现出较小的粘附力。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
A TEM Study of MOCVD-Grown Rutile GeO2 Films
本研究利用TEM分析了MOCVD生长的r-GeO2薄膜，发现其方形图案区为晶体而平滑区为非晶，测得晶面间距偏大指示存在拉伸应变，并统计了穿透位错密度及类型分布，为材料生长机制与缺陷特性提供了重要见解。
2024-10-17 cond-mat.mtrl-sci
VO2 nanosheets: controlling the THz properties through strain engineering
我们研究了应变工程二氧化钒纳米片通过外延生长在（100）R TiO 2衬底上的远红外性能。纳米片表现出大的单轴应变，导致沿金红石c轴的高度均匀和定向的裂纹。戏剧性的各向异性出现的金属-绝缘体转变温度，这是从沿cR轴的结构转变温度不同，和金属态电导率。详细的分析揭示了Mott-Hubbard沿金红石cR轴的行为。
2011-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural properties of epitaxial α-U thin films on Ti, Zr, W and Nb
本文研究了在Ti、Zr、W和Nb缓冲层上外延生长的α-U薄膜结构，发现了新的外延匹配关系并修正了以往畴结构认识，为研究外延应变对α-U低温电子性质的影响奠定基础。
2023-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial film growth and magnetic properties of Co_2FeSi
我们用射频磁控溅射法生长了Heusler化合物Co_2FeSi的薄膜。在（100）取向的MgO衬底上，我们发现了完全外延的（100）取向和L2_1有序生长。在Al_2O_3（11-20）衬底上，薄膜生长为（110）取向，并观察到多个面内外延畴。电阻率的温度依赖性在低温下表现出指数为7/2的幂律。体磁性质的研究表明，外推的饱和磁化强度在0 K时为5.0 μ B/fu.在Al_2O_3衬底上的薄膜表现为面内单轴各向异性，而外延薄膜在面内表现为磁各向同性。测量的X-射线磁圆二色性的薄膜，使我们能够确定元素的特定磁矩。最后，我们已经测量了自旋极化在表面区域的自旋分辨近阈值光电发射，发现它强烈减少，与预期的体值的100%。磁化强度降低的可能原因进行了讨论。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Robust Zero-Field Skyrmion Formation in FeGe Epitaxial Thin Films
B20相磁性材料，例如FeGe，近年来受到了极大的关注，因为它们能够实现磁skyrmion，这可能导致低能量成本的自旋电子应用。在这个新兴领域的一个主要努力是在室温和零外部磁场下稳定skyrmions。本文报道了用双真空离轴溅射法在Si（111）衬底上生长纯相FeGe外延薄膜。通过X射线衍射和扫描透射电子显微镜证实了FeGe薄膜的高结晶质量。霍尔效应测量表明，在扣除正常和反常的霍尔效应后，FeGe薄膜具有很强的拓扑霍尔效应，表明在5 ~ 275 K温度范围内，FeGe薄膜中形成了高密度的Skyrmion.特别地，在零磁场下观察到大量的拓扑霍尔效应，示出了不需要外部磁场的鲁棒的skyrmion相位。
2016-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties in sputtered iron oxide epitaxial thin films -- Magnetite Fe$_3$O$_4$ and epsilon ferrite e-Fe$_2$O$_3$
研究了具有发展电磁器件潜力的铁氧化物外延薄膜的制备方法，首次在传统溅射工艺中合成了ε-铁氧体外延层。对于Fe_3 O_4（100）/ MgO（100）薄膜，无论少量Ge的加入，都证实了立方对立方的外延关系和半高宽为50 - 350弧秒的尖锐摇摆曲线。溅射Ar气体压力PAr严重影响它们的磁性和输运性质。高PAr = 15 mTorr引起的高磁化强度为6.52 kG的Ge添加样品和明确的Verwey转变在122 K的非Ge添加的情况下。转换电子穆斯堡尔谱（CEMS）测量显示，低PAr < 10 mTorr分别导致非Ge添加情况下的氧化侧和Ge添加情况下的还原侧的Fe/O偏离化学计量。关于ε-Fe_2 O_3（001）/SrTiO_3（111）外延层的合成，从横截面TEM观察证实了由约5 nm厚的初始生长的ε-Fe_2 O_3（001）外延层和随后生长的ε-Fe_2 O_3（001）外延层组成的双层微结构。从磁化强度测量结果证实了硬磁相和软磁相的共存。作为单层nm厚的ε-Fe_2 O_3层的一种可能的应用，考虑了四重态多铁性隧道结（MFTJ）。
2019-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical conductivity enhancement of epitaxially grown TiN thin films
本研究通过直流溅射在高温下制备外延 TiN 薄膜，发现其相比多晶薄膜表面氧化更少且电阻率显著降低至约 30 micro-ohm-cm，证明高温生长能显著增强电导率，适用于耐用可扩展电极。
2023-10-22 cond-mat.mtrl-sci
High electron mobility single-crystalline ZnSnN2 on ZnO (0001) substrates
本文采用反应磁控共溅射法在ZnO（0001）衬底上制备了ZnSnN_2单晶。通过在氮气气氛中从金属靶共溅射在350 ℃下实现外延生长，并通过透射电子显微镜（TEM）测量证实。TEM证实，该层是六方相的单晶，表现出与衬底的外延关系。从界面处产生的螺旋型螺纹位错被认为是主要的扩展缺陷。更具体地说，我们报告了一个开创性的测量在这种材料中的位错密度。尽管没有文献数据可供直接比较，但这些值是不采用缺陷密度降低策略的III族氮化物层的异质外延生长的典型值。该薄膜显示出创纪录的电子迁移率。化学计量比和富锌样品的光学带隙分别为1.86 eV和1.72 eV。因此，我们得出结论，ZnSnN2是一种地球资源丰富，环境友好的半导体，是电子和光子学中具有成本效益的组件的有前途的候选者。
2020-06-19 cond-mat.mtrl-sci
