بررسی ریزساختار و حوزه های فروالکتریک لایه نازک هم محور تیتانات سرب رشدیافته با روش رسوب گذاری از فاز مایع
نویسندگان
1 بخش مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2020.205466.1049چکیده
در این تحقیق، لایه نازک تیتانات سرب (PTO)، با ضخامت nm 150، با استفاده از روش رسوب گذاری از فاز مایع، روی زیرلایه تک بلور تیتانات استرانسیم آلائیده شده با Nb با جهت بلوری [001]، رشد داده شده است. نتایج پراش پرتو ایکس با قدرت تفکیک بالا (HR-XRD)، نشان داد که لایه PTO، در جهت [001]، رشد یافته است. لایه نازک، زیرلایه، تقارن درجه چهار لایه نازک و زیرلایه، به وسیله روبش زاویه ф، به اندازه 360 درجه، حول صفحات {102}، تأیید شد؛ بنابراین، لایه، به طور کامل، در جهت بلوری c، رشد یافته است. نقشه فضایی وارون حول صفحه (103) لایه و زیرلایه، نشان داد که لایه نازک، تحت کرنش فشاری صفحه ای است. ثوابت شبکه ای محاسبه شده لایه PTO از موقعیت قله ها در محورهای عمودی و افقی، به میزان nm 403/0a= و nm 407/0c= است. این تنش فشاری، به دلیل تشکیل فصل مشترک همدوس در فصل مشترک لایه و زیرلایه و عدم انطباق ثوابت شبکه لایه و زیرلایه، ایجاد شده است. مطالعات توپوگرافی AFM، نشان داد که لایه نازک، از دانه های کشیده ای تشکیل شده است که در جهت های [001] و [010]، رشد کرده اند. پیکربندی حوزه های فروالکتریک با میکروسکوپ نیروی پیزوالکتریکی (PFM)، مطالعه شد. نتایج، نشان داد که لایه، از حوزه های فروالکتریک، با مرز زاویه 180 و 90 درجه، تشکیل شده است. تشکیل حوزه های فروالکتریک با مرز زاویه 90 درجه، در اثر کرنش فشاری ایجاد شده در لایه، به دلیل عدم انطباق ثوابت شبکه لایه و زیرلایه است. در واقع، حوزه های فروالکتریکی با مرز 90 درجه، جهت کاهش انرژی الاستیک لایه، تشکیل شده است.