بررسی ریزساختار و حوزه های فروالکتریک لایه نازک هم محور تیتانات سرب رشدیافته با روش رسوب گذاری از فاز مایع

در این تحقیق، لایه نازک تیتانات سرب (PTO)، با ضخامت nm ۱۵۰، با استفاده از روش رسوب­ گذاری از فاز مایع، روی زیر­لایه تک ­بلور تیتانات استرانسیم آلائیده شده با Nb با جهت بلوری [۰۰۱]، رشد داده شده است. نتایج پراش پرتو ایکس با قدرت تفکیک بالا (HR-XRD)، نشان داد که لایه PTO، در جهت  [۰۰۱]، رشد یافته است. لایه نازک، زیر­لایه، تقارن درجه چهار لایه نازک و زیر­لایه، به ­وسیله روبش زاویه ф، به اندازه ۳۶۰ درجه، حول صفحات {۱۰۲}، تایید شد؛ بنابراین، لایه، به­ طور کامل، در جهت بلوری c، رشد یافته است. نقشه فضایی وارون حول صفحه (۱۰۳) 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 ۴۰۳/۰a= و nm ۴۰۷/۰c= 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  [۰۰۱] و [۰۱۰]، 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 ۱۸۰ و ۹۰ درجه، تشکیل شده است. تشکیل حوزه­ های فروالکتریک با مرز زاویه ۹۰ 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 ۹۰ درجه، جهت کاهش انرژی الاستیک لایه، تشکیل شده است.

Keywords:

لایه نازک , تیتانات سرب , رشد هم محور , حوزه فروالکتریک