Структурные особенности многослойных плёнок сегнетоэлектриков (Ba, Sr)TiO₃, (Sr, Ba)Nb₂O₆ и мультиферроика BiFeO₃

Цель исследования - определить влияние деформаций элементарной ячейки на структурные и электрофизические характеристики однослойных и многослойных гетероструктур сегнетоэлектриков Bа₀,₈Sr₀,₂TiO₃, Bа₀,₄Sr₀,₆TiO₃, Sr₀,₅Ba₀,₅Nb₂O₆ и мультиферроика BiFeO₃, полученных на монокристаллических подложках MgO и Si. Разработаны новые многослойные сегнетоэлектрические тонкие плёнки составов Sr₀,₅Ba₀,₅Nb₂O₆, Ba₀,₈Sr₀,₂TiO₃, Ba₀,₄Sr₀,₆TiO₃ и BiFeO₃ с уникальными свойствами на основе выявленных взаимосвязей между их структурой, диэлектрическими свойствами и динамикой решётки. Установлена зависимость деформации элементарной ячейки каждого из слоев двухслойных MgO/Ba₀,₈Sr₀,₂TiO₃/BiFeO₃ и однослойных MgO/BiFeO₃ гетероструктур от толщины каждого слоя. Доказано, что поляризованное состояние в плёнках Sr₀,₅Ba₀,₅Nb₂O₆ на подложках Si(001) формируется независимо от типа легирования кремниевой подложки с поляризацией вдоль нормали к поверхности пленки по направлению к подложке. Показана возможность создания в этих пленках двух устойчивых состояний с различной ёмкостью за счет добавления подслоя BaₓSr₁₋ₓTiO₃ при x = 0,2 и 0,7. Доказано наличие критической толщины в двухслойных гетероструктурах BiFeO₃/Ba₀,₈Sr₀,₂TiO₃/MgO при превышении которой деформации растяжения элементарной ячейки изменяются на деформации её сжатия. Определено, что температуры максимумов диэлектрической проницаемости двухслойных структур с одинаковыми толщинами и составом слоёв Ba₀,₈Sr₀,₂TiO₃ и Ba₀,₄Sr₀,₆TiO₃, но с разным порядком их напыления существенно отличаются как друг от друга, так и от температур однослойных плёнок аналогичных составов.