РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА БАЗЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК МУЛЬТИФЕРРОИКОВ И СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ СЕМЕЙСТВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В НОВЫХ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ И ДАТЧИКАХ

Объектами исследования выступили гетероструктуры на основе тонких пленок Sr0.61Ba0.39Nb2O6 и BiFeO3 на монокристаллических подложках MgO(001), выращенных методом ВЧ-катодного распыления в атмосфере кислорода различной толщины (от 30 нм до 1.8 мкм). Целью исследования является разработка технологии получения гетероструктур на основе наноразмерных тонких пленок мультиферроика феррита висмута BiFeO3 со структурой перовскита и ниобата бария-стронция Ba0.61Sr0.39Nb2O6 со структурой кислородных тетрагональных вольфрамовых бронз, различного структурного совершенства, а также установление закономерности влияния толщины и чередования слоев BiFeO3 и Ba0.61Sr0.39Nb2O6, выращенных на подложке MgO на ее структуру и свойства. Установлено, что с использованием метода ВЧ-катодного напыления пленки BiFeO3 и Ba0.61Sr0.39Nb2O6 на подложках MgO(001) различной толщины выращены гетероэпитаксиальными без образования примесных фаз. По результатам дифракции рентгеновских лучей обнаружено, что элементарная ячейка BiFeO3 в гетероструктуре BiFeO3/MgO(001) имеет моноклинную симметрию, в которой ось [001] наклонена на 0.35°. Наклон оси [001] элементарной ячейки сохраняется и в двухслойной гетероструктуре BFO/SBN/MgO(001). В случае двухслойных гетероструктур BFO/SBN/MgO(001) добавление слоя SBN приводит к незначительному уменьшению параметра «с» слоя BFO, соответствующему –0.1 % дополнительной деформации. Установлено, что вид зависимости поляризации от внешнего поля в двухслойных гетероструктурах существенным образом зависит от порядка чередования слоев. В гетероструктуре Al/SBN/BFO/Pt/MgO обнаружено наличие внутреннего поля, которое и приводит к спонтанной наполяризованности. Подобные материалы могут быть в дальнейшем использованы для создания новых устройств микроэлектроники.