Deformáció meghatározása epitaxiálisan növesztett La1-xSrxCoO3 rétegekben E. Szilágyi1, E. Kótai1, D. Rata2, G. Vankó1 1MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet, Budapest 2Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen Vázlat Miért érdekes a deformáció La1-xSrxCoO3 rétegekben? Mire jó az Rutherford-visszaszórásos spektrometria csatornahatással kombinált (RBS/C) mérések? Deformáció meghatározása RBS/C-vel. Eredmények. Összefoglalás. 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Miért érdekes a deformáció La1-xSrxCoO3 rétegekben? La1-xSrxCoO3 : különleges vezetési tulajdonságok (CMR, GMR) 30–100 nm La1-xSrxCoO3 epitaxiális rétegeknél az illeszkedési hibából származó feszültség (IHF), illetve ennek hatására kialakuló deformáció során: az összenyomott rétegek fémesek, a meghúzott rétegek pedig szigetelők. Az IHF néhány százaléknyi különbsége több nagyságrendnyi változást okoz! Az elektromos tulajdonságok így egy külső paraméterrel hangolhatók, ami különösen érdekessé teszi ezeket a rétegeket az oxid alapú elektronika egyre fejlődő területén . hordozó Deformáció nyomásnál: ah < ar illetve húzásnál: ah> ar réteg 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Rutherford-visszaszórásos spektrometria csatornahatással kombinálva Az RBS egy szóráskísérlet, ahol egy adott térszögbe visszaszórt ionok energiaeloszlását határozzuk meg. a szóró atom tömegétől, a mintában elfoglalt helyzetétől. Egykristályos minta: csatornahatás d 0=0 kristályhibák kimutatása, idegen atomok rácslokalizációja, epitaxiális rétegek vizsgálata, …. 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Deformáció meghatározása RBS/C-vel. Deformált epitaxiális rétegeknél a kristályirányok megváltozása mérhető, és ebből a redukált deformációs tenzor meghatározható. dhkl=Q’hkl-Qhkl Kristályirányok {100} köbös rácsnál 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen Kísérletek Minta készítés: Impulzuslézeres vékonyréteg-leválasztás (PLD) La0.7Sr0.3CoO3 réteg sztöchiometrikus céltárgy, hordozó: 5x5 mm2-es LaAlO3 (001); a=3.789 Å, illetve SrTiO3 (001); a=3.901 Å, Leválasztás hőmérséklete 650 oC, 3.5 x 10-1 mbar O2, 600 mbar O2-ban hűtik szobahőmérsékletre. Utólag 1 mm-es csíkban 1 keV-es Ar-nal leporlasztottuk a rétegeket. mérések: Elemösszetétel, rétegvastagság: RBS. Hibaszerkezet: RBS/C – 1500, 2000 és 2500 keV-en. Redukált deformációs tenzor: RBS/C – szögszken. 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Rétegvastagság, hibaszerkezet Hordozó: SrTiO3 Hordozó: LaAlO3 Kiértékelés: RBX program [E. Kótai] 40 nm La0.7Sr0.3Co0.9O3 film, 2.5 nm „amorf” réteg a felületen, 9%, illetve 1 %-nyi ponthiba, valamint deformáció. 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen Deformáció irányban a nagyon pontos mérés! relatív hiba: 0.01o síkon keresztül nyomó deformálatlan hordozók húzó 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Deformáció mélységfüggése 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen Összefoglalás Az RBS/C mérésekből a rétegvastagság, elemösszetétel mellett meghatározható a hibaszerkezet és a redukált deformációs tenzor a mélység függvényében. A deformációs tenzor ismeretében a rácsparaméterek, cellatérfogatok számolhatók. 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen

Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen Köszönet Sulyok Attilának, a minta porlasztásáért, Zwickl Zoltánnak, a gyorsító üzemeltetéséért, Majthényi Rózsának, a mérésekben nyújtott segítségéért, ERC-StG-259709 és OTKA K 72597 projekteknek, a hallgatóságnak a figyelméért! 2013. aug. 23 Fizikus Vándorgyűlés, Debrecen