Morphological evolution and surface/interface Fe-oxide formation in epitaxial Fe(001)/MgO(001) thin film
本研究利用电子束蒸发在MgO(001)衬底上生长外延Fe薄膜，通过同步进行RHEED与TM测量，分别监测了薄膜的结构与形貌演变。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial ferromagnetic semiconductor GdN thin films on Si substrate
本文已被作者撤回
2010-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Martensite structures and twinning in substrate-constrained epitaxial Ni-Mn-Ga films deposited by a magnetron co-sputtering process
为了获得Ni-Mn-Ga外延薄膜结晶在马氏体结构显示磁致重排（MIR）的马氏体变体，精细控制的组成是必需的。在这里，我们提出了如何共溅射过程可能有助于在Ni-Mn-Ga外延薄膜的发展。本文研究了用Ni-Mn-Ga三元靶和纯锰靶共溅射制备的一批Ni-Mn-Ga外延薄膜。共溅射工艺允许精确控制膜成分，并且能够在高温沉积期间保持Ni-Mn-Ga奥氏体的外延生长。它引起在室温下调节膜中的MIR-active 14-调制马氏体的含量，以及微观和宏观孪晶畴尺寸。
2011-01-17 cond-mat.mtrl-sci
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。
2010-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature photoluminescence study of thin epitaxial GaAs films on Ge substrates
采用有机金属气相外延（OMVPE）技术在Ge衬底上生长了厚度为140 ~ 1000 nm、不同Si掺杂水平的GaAs外延薄膜，并对其进行了低温光致发光（PL）光谱分析。
2007-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Sputtering based epitaxial growth and modeling of Cu/Si thin films
采用磁控溅射法制备了外延铜薄膜。沉积过程中的吸附原子受到沉积参数的影响，从而导致薄膜性能的变化。通过XRD和FESEM研究了薄膜的生长机理。对溅射外延薄膜生长过程进行了模拟。对溅射过程中的溅射产额、压强、温度、电流密度、沉积时间等参数进行了关联，并对溅射过程进行了分析。
2015-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Growth of epitaxial ReS2 thin film by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法（PLD）在c面蓝宝石衬底和MoS2模板上生长了大面积ReS2外延薄膜。在低于300 ℃的沉积温度下，薄膜倾向于以（0001）ReS2垂直于（0001）Al2O3和（0001）ReS2垂直于（0001）MoS2平行于（0001）Al2O3的方式生长。薄膜是在300摄氏度以上的温度下生长的多晶。与蓝宝石衬底相比，在MoS2模板上生长的薄膜的光滑度和质量得到了显著改善。结果表明，PLD法适合于大面积生长ReS2外延薄膜，具有实际的器件应用价值。
2018-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic coupling in epitaxial magnetic films: An ab-initio study
一种方法的开发，它允许确定一阶和二阶磁致弹性系数的磁性块状材料从从头计算的磁晶各向异性能作为预应变的函数。对体心立方Fe薄膜给出了满意的结果，并与外延Fe薄膜磁致伸缩应力测量的实验结果相吻合。
2000-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetic and thermoelectric properties in epitaxial polycrystalline SrRuO3 thin film
过渡金属氧化物薄膜显示出通用的电、磁和热性能，其可以通过经由多晶固体有意地引入宏观晶界来定制。在这项研究中，我们专注于修改的磁性和热输运性能的制造单和多晶外延SrRuO3薄膜，使用脉冲激光外延。采用原子级平坦的多晶SrTiO_3衬底外延稳定化技术，实现了每个晶粒的结晶质量与单晶对应物的结晶质量相当的外延多晶SrRu_3薄膜。特别是，减轻压缩应变附近的晶界，由于合并证明结构，这诱导增强的多晶外延薄膜的铁磁有序。与晶界相关联的结构变化进一步降低了热导率而不恶化电子输运，并且与它们的单晶对应物相比，导致外延多晶薄膜中增强的热电效率。
2018-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Tuning magnetic and optical properties through strain in epitaxial LaCrO3 thin films
研究了外延应变对钙钛矿型LaCrO_3（LCO）单晶薄膜磁性和光学性质的影响。采用脉冲激光沉积法在合适的衬底上生长LCO薄膜，施加不同的应变状态。实验和理论相结合的方法来证明晶格应变和功能特性之间的直接相关性。磁化结果表明，晶格各向异性对LCO薄膜的磁行为起着决定性的作用。薄膜晶格中的应变诱导四方性强烈影响LCO的光学跃迁和电荷转移带隙。这项研究开辟了新的可能性，定制LCO和相关材料的功能特性的应变工程在外延生长。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of topological insulator $β$-Ag2Te thin films
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所 新兴物质研究中心）
研究通过分子束外延法成功生长出β-Ag2Te薄膜，证实其二维金属导电性，为探索表面狄拉克态现象和异质结器件设计提供了平台。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci
High carrier mobility epitaxially aligned PtSe2 films grown by one-zone selenization
少层PtSe 2薄膜在高速电子学、自旋电子学和光电探测器等领域具有广阔的应用前景。然而，大面积高度结晶薄膜的可重复制造仍然是一个挑战。在这里，我们报告使用一个区域硒化预溅射铂层的外延排列的PtSe 2膜的制造。我们研究了生长条件对不同初始厚度的Pt层制备的薄膜的结构和电学性能的影响。对于在升高的温度（600 °C）下生长的PtSe 2层获得最佳结果。该薄膜表现出的签名为一个长距离的面内排序类似的外延生长。通过霍尔效应测量确定的载流子迁移率在这些膜中高达24 cm 2/V.s。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Atomically Controlled Epitaxial Growth of Single-Crystalline Germanium Films on a Metallic Silicide
我们展示了高质量的外延锗（Ge）薄膜上的金属硅化物，Fe 3Si，直接生长在Ge（111）衬底上。利用分子束外延技术，我们可以在Fe_3Si（111）表面获得人为控制的硅（Si）或铁（Fe）原子排列。Si终止的Fe 3Si（111）表面使我们能够生长二维外延Ge薄膜，而Fe终止的表面导致Ge薄膜的三维外延生长。生长在Si终止表面上的高质量Ge几乎没有应变，这意味着Ge膜不是生长在低温生长的Si缓冲层上，而是生长在晶格匹配的金属Fe 3Si上。这项研究将为具有金属源极/漏极接触的垂直型锗沟道晶体管开辟一条新的途径。
2012-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Growth, microstructure and thermal transformation behaviour of epitaxial Ni-Ti films
外延薄膜有可能被用作模型系统的基础研究的马氏体相变在二元NiTi。本文讨论了在单晶MgO衬底上生长二元NiTi薄膜的问题。溅射沉积用于生长NiTi膜。通过互补的制备路线（具有不同的沉积温度和随后的热处理）制备的膜进行了研究，通过X射线衍射，电子显微镜，原子力显微镜，和电阻率测量，以优化膜的性能，特别是为了获得一个明确的取向的奥氏体晶胞和光滑的表面。我们的研究结果表明，沉积在升高的温度和仔细控制的后续热处理允许产生外延生长和光滑的NiTi薄膜，表现出可逆的一步或两步马氏体相变。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci
The origin and properties of the wetting layer and early evolution of epitaxially strained thin films
我们发现，在外延应变薄膜，随着晶格失配应变的增加而减少的润湿层出现由于非线性弹性自由能随膜厚的变化。我们计算了如何以及在什么厚度的平膜变得不稳定的各向同性和各向异性的表面张力膜的不同大小的扰动。我们发现，各向异性的表面张力引起的亚稳扩大润湿层。扰动振幅需要不稳定的润湿层随着晶格失配的增加而减少。我们还研究了外延应变膜的早期演化。我们发现薄膜的生长依赖于材料沉积的方式。在一个平坦的薄膜中的微扰的增长被发现服从鲁棒的标度关系。这些标度关系对于各向同性和各向异性表面张力是不同的。
2002-01-15 cond-mat.mtrl-sci
X-ray interference effects on the determination of structural data in ultrathin La2/3Sr1/3MnO3 epitaxial thin films
我们分析了X射线衍射数据用于提取细胞参数的紧密匹配的基板上的薄膜。我们主要研究在（001）SrTiO_3单晶衬底上外延生长的La_（2/3）Sr_（1/3）MnO_3薄膜。它将被证明，由于薄膜和衬底的结构非常相似，数据分析必须明确考虑衬底和薄膜的衍射波的不同相位，以提取可靠的晶胞参数。这一发现的影响的理解应变效应的薄膜和界面将强调
2013-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Thin Films of a Chalcogenide Perovskite
硫系钙钛矿材料是一种新型的电子材料，但由于缺乏高质量的外延薄膜，其基本性能和应用受到限制。我们报道了用脉冲激光沉积法外延生长BaZrS 3（一种典型的硫属化物）薄膜。X射线衍射研究表明，薄膜是强烈的织构面外，并有一个明确的面内外延与衬底的关系。电子显微镜的研究证实存在的外延的前几层的膜在界面处，即使远离界面的膜是多晶与大量的扩展的缺陷，这表明有潜力进一步改善生长。X射线反射率和原子力显微镜显示光滑的薄膜表面和衬底与薄膜之间的界面。薄膜在带边附近有很强的光吸收，在可见光区有很强的光致发光。的光电探测器设备显示快速和有效的光响应与最高的开/关比BaZrS 3膜迄今为止报道。我们的研究为实现硫系钙钛矿的外延薄膜、异质结构和超晶格提供了机会，以探测基本物理现象和由此产生的电子和光子器件技术。
2021-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid reflections from multiple x-ray scattering in epitaxial bismuth telluride topological insulator films
碲化铋拓扑绝缘体外延薄膜由于在自旋电子学和量子计算中的潜在应用而受到越来越多的关注。外延膜的最重要的性质之一是由于横向晶格失配而存在界面缺陷，因为电活性缺陷可以极大地损害器件性能。通过描述立方衬底上的六方碲化铋薄膜中的混合反射，面内晶格失配的准确性比使用其他X射线衍射方法至少好20倍，提供了0.007\%横向晶格失配的明确证据，与薄膜结构中与范德华间隙相关的应力松弛一致。
2020-07-29 cond-mat.mtrl-sci
On ``Epitaxial Pb(Zr,Ti)O$_3$ thin films with coexisting tetragonal and rhombohedral phases''
本文提出了PZT薄膜- MgO基片系统的热膨胀效应理论.我表明，基板的弹性特性必须考虑到描述这种效果。
2001-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Dynamics of Domain Wall Propagation in Epitaxial Ferroelectric Thin Films
研究了外延Pb（Zr，Ti）O3薄膜在宽温度范围（3 - 300 K）内的铁电畴壁扩展。我们测量了不同电场下的畴壁速度，发现畴壁速度与电场有很强的非线性关系，特别是在低温下。我们发现，作为表面生长的问题之一，我们的畴壁速度数据从铁电外延薄膜可以分为蠕变，脱钉，和流动的制度，由于无序和弹性之间的竞争。速度和动力学指数的测量值表明，在外延薄膜的铁电畴壁是分形和钉扎由无序诱导的局域场。
2009-01-29 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
Comparative study of phase transitions in polycrystalline and epitaxial BaTiO3 thin films by means of specific heat measurements
纳米结构的钙钛矿铁电体的热性能的实验数据的介绍和分析。本文讨论了改进的3 w法测量比热的能力，并用多晶（BaTiO_3/SiO_2，50-1100 nm）和外延（BaTiO_3/MgO，50-500 nm）薄膜的热性能进行了说明。揭示了多晶薄膜和纳米晶陶瓷比热、相变过剩熵演化的相似性。在400 K附近，外延膜的比热数据显示出极端扩散的反常现象，随着膜厚的减小，相变有向高温移动的微弱趋势。对于最薄的（50 nm）膜，直到480 K没有检测到异常。
2006-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Hall effect in Fe$_3$O$_4$ epitaxial thin films
用脉冲激光沉积法在MgO和Si衬底上制备了磁性外延薄膜。一个关键的结果是薄膜的性质几乎与块体材料的性质相同。对于40 - 50 nm厚的薄膜，室温下的饱和磁化强度和电导率分别为453 emu/cm ^3和225 1/（Ohm cm）。Verwey转变温度为117 K.霍尔效应表示在室温下对应于每分子式单位0.22个电子的电子浓度。正常和反常的霍尔效应都有一个负号。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci
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。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Soft modes of collective domain-wall vibrations in epitaxial ferroelectric thin films
计算了外延薄膜中铁弹畴壁从平衡位置位移时的机械回复力，并讨论了它们的各种协同平移振荡模式。对于波矢量对应于第一布里渊区的中心和边界的畴壁超晶格的振动，挑选出的软模式是由最小幅度的回复力区分。结果表明，在多畴铁电薄膜中，壁振动的软模对薄膜介电常数的贡献非常大。
2000-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric nanodomains in epitaxial PbTiO3 films grown on SmScO3 and TbScO3 substrates
用Raman光谱和压电响应力显微镜技术研究了在相同条件下用MOCVD技术在SmScO_3和TbScO_3钙钛矿衬底上生长的320 nm厚PbTiO_3铁电外延薄膜的畴结构。讨论了声子频移和典型的畴结构模。结果表明，显着不同的域结构架构：域结构的PbTiO 3薄膜生长在SmScO 3占主导地位的a-域取向，而强烈的优先c-域取向被发现在PbTiO 3薄膜生长在TbScO 3衬底上。这两种情况之间的差异可以追溯到在沉积温度下的薄膜-衬底晶格失配。
2013-04-12 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
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
Flexoelectricity induced increase of critical thickness in epitaxial ferroelectric thin films
挠曲电描述了绝缘晶体中极化和应变/应力梯度之间的耦合。本文利用Landau-Ginsburg-Devonshire唯象方法，发现挠曲电性可以增加外延BaTiO 3薄膜的理论临界厚度，低于该厚度时，可切换的自发极化消失。这种增加是显着的拉伸薄膜，而微不足道的压缩薄膜由于电致伸缩引起的势垒，这很容易被破坏的挠曲电，铁电态和顺电态之间的拉伸薄膜。此外，由于挠曲电效应，即使在临界厚度以下，薄膜仍处于单极状态。
2012-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Growth Window of Ferroelectric Epitaxial Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films
亚稳的斜方晶相通常在多晶薄膜中获得，而在外延薄膜中，其形成的研究要少得多。我们已经生长Hf0.5Zr0.5O2薄膜的脉冲激光沉积，和生长窗口（沉积过程中的温度和氧气压力和膜厚）的外延稳定的铁电相映射。剩余的铁电极化，高达约24 μ C/cm 2，取决于正交相和晶面间距的量，并随着温度和压力的固定膜厚度增加。漏电流随着厚度或温度的增加而减小，或者当降低氧气压力时减小。矫顽电场（EC）取决于厚度（t），根据矫顽电场（EC）-厚度（t）-2/3缩放，这是在铁电氧化物中首次观察到的，并且缩放延伸到低至约5 nm的厚度。经过验证的能力，定制高品质的外延铁电Hf0.5Zr0.5O2薄膜的功能特性铺平了道路，了解他们的铁电性能和原型设备。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Nanoscale Ferroelectricity in Magnetoelectric GaFeO3 Epitaxial Thin Films
我们展示了室温铁电性的磁电GaFeO 3的外延薄膜。压电力的测量结果表明，180度相移的piezoresponse开关时的电场表示纳米级铁电性外延薄膜的镓铁氧体。此外，在存在和不存在外部磁场的情况下的温度相关阻抗分析清楚地揭示了跨磁转变温度的显著磁介电效应。此外，我们的第一性原理计算表明，铁离子不仅负责亚铁磁性，如前所述，但也引起了所观察到的铁电性，使GFO一个独特的单相多铁性。
2013-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Phenomenological theory of phase transitions in epitaxial BaTiO3 thin films
利用Landau-Devonshire八阶势建立了立方衬底上外延生长BaTiO 3（BT）薄膜的唯象热力学理论。所构造的“错配温度”相图是不对称的。我们发现，相图的整体视图取决于在计算中使用的顺应性的值，并提供两个定性不同的图。利用室温四方形变（c-a）/a作为失配应变的函数，可以找到生长在特定衬底上的BT膜的热力学路径。
2007-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin epitaxial ferroelectric films grown on compressive substrates: Competition between the surface and strain effects
利用平均场Landau型理论分析了生长在不同立方衬底上的外延铁电薄膜的极化特性，这些薄膜在薄膜平面内产生双轴压应力。通过外推长度的概念考虑了薄膜表面对自发极化的本征影响。该理论同时考虑了厚衬底对薄膜晶格施加的失配应变的影响。数值计算进行了PbTiO 3和BaTiO 3薄膜的表面层的极化减少的假设下。薄膜的平均偏振计算为膜厚，温度和失配应变的函数。结果表明，由于薄膜晶格的面内压缩，外延薄膜中的负本征尺寸效应减小。在室温下，平均极化的强烈降低可能只发生在薄膜（厚度~ 1 nm）。理论预测进行了比较与现有的实验数据上生长的SrRuO 3涂层SrTiO 3的钛酸钡薄膜的极化特性。
2001-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of low-temperature annealing on the electronic- and band-structure of (Ga,Mn)As epitaxial layers
用调制光反射谱（PR）研究了（Ga，Mn）As外延层中Mn杂质的外扩散对外延层电子结构和能带结构性质的影响。用高分辨X射线衍射仪和SQUID磁强计分别研究了退火引起的层的结构和磁性能的变化。他们证实了Mn元素从层中的向外扩散以及它们的空穴浓度的增强，这对于覆盖有Sb帽的层更有效，Sb帽充当扩散Mn元素的汇。PR结果揭示了在生长的（Ga，Mn）As层的带隙跃迁能量的减少，相对于在参考GaAs的一个，解释通过假设合并的Mn相关的杂质带与主机GaAs价带。另一方面，在退火的（Ga，Mn）As层中的带隙跃迁能量的增加被解释为由于费米能级的位置在价带内，由增强的自由空穴浓度确定的吸收边的Moss-Burstein位移的结果。实验结果与（Ga，Mn）As中移动空穴介导铁磁有序的价带起源一致，与铁磁半导体的Zener模型一致.
2013-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Epitaxial Stabilization of a Tetragonal Phase in ARuO3 (A=Ca,Sr) Thin Films
我们证明了SrRuO 3和CaRuO 3薄膜在衬底施加的外延双轴应变驱动下发生室温结构相变。随着拉伸应变的增加，ARuO3（A=Ca，Sr）薄膜从通常在室温下观察到的体SrRuO3和CaRuO3中的正交相转变为体样品中仅在较高温度下稳定的四方相。更重要的是，我们发现，所观察到的现象强烈影响的电子和磁性的ARuO3薄膜，生长在不同的单晶基板，这反过来又提供了可能性，以调整这些属性。
2008-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Micromechanical Model for Self-Organized Impurity Nanorod Arrays in Epitaxial YBCO Films
建立了一个基于弹性理论的微力学模型，用于研究高温超导YBCO薄膜中自组装杂质纳米结构的构型。利用计算的杂质掺杂薄膜的平衡应变和弹性能，得到了杂质纳米棒能量择优取向时的晶格失配$vs.$弹性常数相图.纳米棒取向和薄膜晶格变形的计算与实验测量结果非常吻合。
2011-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Layer-by-layer epitaxial growth of polar FeO(111) thin films on MgO(111)
本文报道了用分子束外延法在MgO（111）衬底上生长的外延FeO层的结构特性。成功稳定的极性FeO膜厚为16单层（ML），通过沉积和随后的氧化单铁层，提出。采用低能电子衍射、俄歇电子能谱和转换电子穆斯堡尔谱（CEMS）对FeO/MgO（111）薄膜进行了化学和结构表征。详细的原位CEMS测量作为膜厚度的函数表现出的尺寸效应引起的演变的超精细参数，最厚的膜表现出的散装浮氏体超精细图案。非原位CEMS研究证实了在液氮温度下的磁有序的浮氏体薄膜相。
2011-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic theory of epitaxial ferroelectric thin films with dense domain structures
提出了一个Landau-Ginsburg-Devonshire型非线性唯象理论，该理论能够对外延铁电薄膜中的致密层状多畴态进行热力学描述。该理论明确地考虑到机械基板上的极化和晶格应变在不同的弹性域（双胞胎）的效果。对生长在（001）取向立方衬底上的PbTiO_3和BaTiO_3薄膜进行了数值计算。这些薄膜的“失配应变-温度”相图，显示各种可能的多畴和单畴状态的稳定范围。揭示了多畴外延铁电薄膜的三种类型的极化不稳定性，这些不稳定性可能导致在体晶体中形成新的多畴态。总的介电和压电小信号响应的多畴膜计算，导致从体积和畴壁的贡献。对于钛酸钡薄膜，强介电异常预测在室温下的失配应变的特殊值附近。
2001-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Instability in Polydomain Ferroelectric Epitaxial Thin Films and the Formation of Heterophase Structures
本文提出了外延铁电薄膜中致密层状畴结构的热力学理论。据发现，在膜和衬底之间的一些临界失配应变，90度c/a/c/a畴结构变得不稳定相对于平行于畴壁的极化分量的外观，这导致在形成的异相结构。对于PbTiO_3和BaTiO_3薄膜，用“失配应变-温度”图确定了多畴和异相态的稳定范围。介电异常伴随失配应变驱动的结构转变进行了描述。
1999-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of hexagonal tungsten bronze CsxWO3 films in superconducting phase region exceeding bulk limit
本文报道了在Y稳定的ZrO_2（111）衬底上外延生长Cs_xWO_3（x = 0.11，0.20，0.31）超导薄膜。六方晶体结构不仅验证了块体的稳定区域内的组成（x = 0.20，0.31），但也为范围外的组成（x = 0.11）。超导转变温度（TC）的起始记录为5.8 K x = 0.11。我们发现TC和C轴长度之间有很强的相关性，无论Cs含量。结果表明，用轻掺杂薄膜外延法可以获得六方钨青铜的超导相隐藏区。
2016-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth and characterization of thin epitaxial Co3O4(111) films
报道了用氧等离子体辅助分子束外延技术在a-Al_2 O_3（0001）单晶上生长Co_3O_4（111）外延薄膜的研究。Co_3O_4（111）生长单晶，具有外延关系Co_3O_4（111）[-12-1]|| α-Al 2 O3（0001）[10-10]，通过原位电子衍射测定。薄膜的化学计量确认由X-射线光电子能谱学，而非原位X-射线衍射测量表明，Co 3 O 4薄膜是完全放松。生长后退火诱导显着修改的薄膜形态，包括更尖锐的Co 3 O 4/a-Al 2 O3界面和改善的表面结晶度，如所示的X射线反射仪，原子力显微镜和电子衍射测量。尽管是极性的，但生长和退火的Co_3O_4（111）薄膜的表面都是（1 * 1），这可以用表面尖晶石结构的反转来解释。
2009-03-07 cond-mat.mtrl-sci
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。
2010-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Thermal generation of spin current in epitaxial CoFe2O4 thin films
研究了高质量外延CoFe_2 O_4（CFO）薄膜的纵向自旋塞贝克效应（LSSE）。由于逆自旋霍尔效应（ISHE），CFO膜中的热激发自旋电流在相邻的Pt层中被电检测到。LSSE信号随着温度梯度的增加而线性增加，在室温下产生约100 nV/K的LSSE系数。从室温到30 K的温度依赖性的LSSE进行了研究，在低温下显着减少，揭示了热产生的磁振子的总量减少。此外，我们证明了自旋Seebeck效应是一个有效的工具来研究外延应变引起的磁各向异性，特别是在低磁矩的SiGe薄膜。
2015-09-11 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
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
Transition of Impurity Nanorod Orientation in Epitaxial YBCO Films on Vicinal Substrates
对相邻STO衬底上外延YBCO薄膜中杂质纳米棒阵列的结构转变进行了理论研究。两种可能的类型的膜/基板界面被认为是一个假设一个完整的连贯性，而其他的，有缺陷的反相晶界的存在下表现出来。只有在前一种情况下，衬底的邻角的增加导致薄膜中应变场的显著变化，导致纳米棒取向从薄膜的法线方向转变为面内方向。的阈值邻位角的计算开始的过渡和晶格变形的膜由于包含的杂质纳米棒是非常好的协议与实验观察。
2011-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Crafting the strain state in epitaxial thin films: A case study of CoFe2O4 films on Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3
无论是从基础科学的角度还是从应用的角度，都已经广泛地研究了电和磁性质的应变依赖性。通过场致极化旋转（PRO）和极化重取向（PRE）在压电单晶中的机电耦合可以在薄膜/衬底外延异质结构中提供有效应变。然而，PRO和PRE的特定途径是一个复杂的热力学过程，取决于化学组成、温度、电场和机械负荷。本文系统地研究了不同初始相和取向结构的Pb（Mg，Nb）O_3-PbTiO_3单晶的场致相变随温度的变化。不同类型的应变，挥发性/非挥发性和双轴/单轴，已被测量的宏观和原位X射线衍射技术。此外，通过磁各向异性测量研究了外延Mn掺杂CoFe 2 O 4薄膜的应变状态，其中巨磁电耦合已被证明。
2014-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and magnetoelectric relaxor behavior in multiferroic 0.8Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-0.2Pb(Mg1/2W1/2)O3 thin films
研究了用脉冲激光沉积法在（001）SrTiO 3衬底上外延生长的0.8Pb（Fe_（1/2）Nb_（1/2））O_3 -0.2Pb（Mg_（1/2）W_（1/2））O_3薄膜的电磁性能。在710 oC和0.2 mbar左右的窄沉积窗口已被确定为实现外延单相薄膜。观察到一个典型的Vogel-Fulcher弛豫型介电和磁化率色散，表明这些薄膜中的磁电弛豫行为类似于散装。我们确定了一个磁簇的冻结温度为36 K，同时观察弱铁磁性通过磁滞回线高达300 K。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Polar phonons in some compressively stressed epitaxial and polycrystalline SrTiO3 thin films
几个SrTiO 3（STO）薄膜无电极脉冲激光沉积处理，厚度下降到40 nm，使用红外透射和反射光谱进行了研究。定量测定了薄膜中极性声子模，特别是铁电软模的复介电响应。在（100）La0.18Sr0.82Al0.59-Ta0.41O3衬底（应变0.9%）上的压缩外延STO膜显示出强烈的硬化声子响应，而在（0001）蓝宝石衬底上的多晶膜中的软模显示出由于晶界和/或其他不均匀性和缺陷而引起的强烈加宽。硬化软模式是负责一个低得多的静态介电常数在平面上的压缩膜比在散装样品。
2009-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Structure of Self-Buffered BaZr(S,Se)$_3$ Epitaxial Thin Film Interfaces
本文利用像差校正扫描透射电子显微镜解析了LaAlO$_3$上BaZr(S,Se)$_3$薄膜界面，发现自组装类岩盐缓冲层可适应近40%的晶格失配并促使薄膜转为钙钛矿结构，为异质外延生长提供了新见解。
2024-07-31 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
Single Crystalline Silver Films for Plasmonics: From Monolayer to Optically Thick Film
单晶贵金属在电介质衬底上的外延生长由于其作为低损耗等离子体材料的技术潜力而受到了极大的关注。目前有两种不同的增长方式，每种方式都有其优点和缺点。一种是采用先进的分子束外延工艺来生长原子级光滑的外延Ag膜。然而，该过程相当缓慢，并且对于生长厚度> 50 nm的膜变得不切实际。另一种方法采用使用快速电子束沉积的生长工艺，其能够生长厚范围（> 300 nm）的单晶Ag膜。然而，快速生长过程使得难以精确地控制膜厚度，即，该方法不适用于生长薄外延膜。在这里，我们报告了一种通用的方法来生长原子级光滑的外延Ag膜，精确的厚度控制从几个单层的光学厚制度，克服了上述两种方法的局限性。此外，我们开发了一种原位生长的氧化铝作为覆盖层，表现出优异的性能保护外延Ag膜。外延Ag膜的性能作为膜厚度的函数进行了研究，通过直接测量的表面等离子体激元（SPP）的传播长度以及它们的设备性能，以支持波导等离子体纳米激光器在红外纳入InGaAsP量子阱作为增益介质。
2018-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Stability of 71° stripe domains in epitaxial BiFeO3 films upon repeated electrical switching
外延BiFeO 3薄膜的71°条纹畴图案经常被探索以获得与BiFeO 3体特性不同的新的功能特性。我们表明，在平面开关和平面外开关这些域的行为非常不同。在面内配置的域是非常稳定的，而在面外配置的域改变其大小和图案，这取决于所施加的开关电压频率。该论文已发表在Phys. Status Solidi B（http：//dx.doi.org/10.1002/pssb.201248329）上
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of spin glass and ferroelectricity in highly ordered Bi2FeMnO6 epitaxial thin film
在SrTiO 3衬底上成功地生长了高度有序的Bi 2 FeMnO 6外延薄膜。同步辐射X射线倒易空间成像和高分辨透射电子显微镜都证实了Bi2FeMnO6薄膜中Fe和Mn沿[111]方向交替排列。对Bi2FeMnO6薄膜的磁性和铁电性能进行了表征和分析。Bi2FeMnO6薄膜的室温铁电性得到了很好的保持。然而，非常有趣的是，Bi_2FeMnO_6薄膜表现出典型的自旋玻璃行为和非常弱的磁性，而不是通常认为的铁磁性。第一性原理计算提出了Bi2FeMnO6的自旋阻挫模型，该模型能够很好地解释Bi2FeMnO6薄膜的磁性.
2016-01-17 cond-mat.mtrl-sci
