النمو والخصائص الكيميائية الكتروستاتي للمعدن/ﻻلو3/SrTiO3 هيتيروستروكتوريس

Diogo Castro Vaz; Edouard Lesne; Anke Sander; Hiroshi Naganuma; Eric Jacquet; Jacobo Santamaria; Agnès Barthélémy; Manuel Bibes

doi:10.3791/56951

Method Article

النمو والخصائص الكيميائية الكتروستاتي للمعدن/ﻻلو₃/SrTiO₃ هيتيروستروكتوريس

DOI:

10.3791/56951

⸱

February 8th, 2018

Diogo Castro Vaz¹ , Edouard Lesne¹^,² , Anke Sander¹ , Hiroshi Naganuma¹^,³ , Eric Jacquet¹ , Jacobo Santamaria¹^,⁴ , Agnès Barthélémy¹ , Manuel Bibes¹

¹Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Université Paris-Saclay, ²Max Planck Institut für Mikrostrukturphysik, ³Department of Applied Physics, Tohoku University, ⁴Instituto de Magnetismo Aplicado, Universidad Complutense de Madrid

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن تلفيق المعادن/ﻻلو₃/SrTiO₃ هيتيروستروكتوريس باستخدام مزيج من ترسب الليزر النبضي والأخرق ماغي في الموقع . من خلال ماجنيتوترانسبورت و في الموقع تجارب مطيافية إلكترون الأشعة السينية، ونحن التحقيق في التفاعل بين الظواهر الكهربائية والكيميائية من الغاز إلكترون ثنائي الأبعاد أو شبه شكلت في هذا النظام.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

النظام شبه الإلكترون 2D (q2DES) التي تشكل في التفاعل بين ﻻلو₃ (لاو) وسرتيو₃ (ستو) جذبت الكثير من الاهتمام من جانب المجتمع الإلكترونيات أكسيد. واحد من ميزاته مميزة هو وجود سمك لاو الحاسمة 4 وحدة الخلايا (uc) للتوصيل السطح البيني الظهور. على الرغم من أن آليات الالكتروستاتيكي قد اقترحت في الماضي لوصف وجود هذا سمك الحرجة، قد أبرزت أهمية العيوب الكيميائية مؤخرا. هنا، نحن تصف نمو المعادن/لاو/ستو هيتيروستروكتوريس في نظام كتلة (اوهف) فراغ فائقة الجمع بين ترسب الليزر النبضي (تنمو لاو)، ماغي اﻷخرق (تنمو المعادن) ومطيافيه الأشعة السينية النانومترية (XPS). علينا أن ندرس خطوة بخطوة تشكيل وتطور في q2DES والتفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المعدن ولاو/ستو. بالإضافة إلى ذلك، توضح التجارب ماجنيتوترانسبورت على النقل والخصائص الإلكترونية q2DES. هذا العمل المنهجي ليس فقط يوضح طريقة لدراسة التفاعل الالكتروستاتيكي والكيميائية بين q2DES وبيئتها، ولكن أيضا يفتح إمكانية الزوجين طبقات متوجا متعدد الوظائف مع الفيزياء الغنية التي لوحظت في ثنائي الأبعاد نظم الإلكترون، مما يسمح تصنيع أنواع جديدة من الأجهزة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نظم الإلكترون 2D شبه (q2DES) قد استخدمت على نطاق واسع كملعب لدراسة العديد من الأبعاد منخفضة والظواهر الكم. تم إنشاؤها بدءاً من الورقة المنوي على النظام₃ /SrTiO₃ﻻلو (جمهورية لاو/ستو)¹، دفعة من النظم المختلفة التي تستضيف مراحل الإلكترونية السطح البيني الجديد. الجمع بين مواد مختلفة أدت إلى اكتشاف q2DESs مع خصائص إضافية، مثل الحقل الكهربائي الانضباطي تدور الاستقطاب²، الإلكترون عالية للغاية موبيليتيس³ أو الظواهر فيرروليكتريسيتي-إلى جانب⁴. على الرغم من أن هيئة هائلة من عمل كرست لكشف إنشاء والتلاعب بهذه الأنظمة، أظهرت عدة تجارب وتقنيات نتائج متناقضة، حتى في ظ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ملاحظة: يمكن مؤقتاً وإعادة تشغيلها في أي وقت، بشرط وحيد هو إبقاء العينة تحت التفريغ العالي من الخطوة 3، 4 إلى 5 جميع الخطوات 5 الموصوفة في هذا البروتوكول.

1-STO(001) الركازة الإنهاء:

ملء منظف بالموجات فوق الصوتية (مع محول 40 كيلو هرتز) مع الماء والحرارة عليه إلى 60 درجة مئوية. ملء كوب زجاج البورسليكات مع الأسيتون. مستقلة عن حجم الكأس، يجب التأكد من ملء مع 20 في المائة على الأقل من حجم الحد الأقصى، لضمان ركائز مغمورة تماما.
1. مكان خارج مربع منتهية بمزيج أحادية الجانب المصقول (001 (المنحى ستو واحد-كريستال الركيزة (55 مم² في حجم الأفقي، 0.5 مم في السمك، ميسكيوت زاوية بين 0.01 ودرجه 0.02) داخل كوب زجا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويرد النظام التجريبي الكامل المستخدمة للنمو وتوصيف في الشكل 2. وجود مختلف الأجهزة المتصلة في اوهف من خلال دائرة توزيع ينصح بشدة التأكد من أن سطح العينة بعد كل عملية النمو يبقى البكر. ويرد بالتفصيل أيضا الدائرة الملعوبة (الشكل 3)، ماغي اﻷخرق (الشكل 7) والدائرة XPS (الشكل 8). يتم عرض معلومات إضافية فيما يتعلق بمسار بصري في الإعداد الملعوبة في الشكل 4

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أثناء إنهاء الركازة، واحدة ينبغي أن تكون حذراً للغاية مع الوقت غمر في الحل التردد. لاحظنا السطوح ضمن وعبر اتشيد 5 عادل متفاوتة s فيما يتعلق بوصفه الأصلي. بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا من اعتماد بين حجم الخطوة الركيزة وغمر الوقت. لأحجام خطوة صغيرة (أقل من 100 نانومتر) غمر 30 s قد تؤدي إلى النقش المفرط، حتى ولو بعد ذلك الإجراء انلينغ قد تكون كافية لإعادة بشكل صحيح على السطح. بسبب مخاطر استخدام التردد على أساس الأحماض، كما ننصح أيضا التحسين HCl-HNO₃ حل حمضية إنهاء¹² أو تقنية إنهاء غير حمضي

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وتلقى هذا العمل الدعم من منسق الإغاثة الطارئة Consolidator منحة #615759 "النعناع"، ومنطقة إيل-دو-فرانس قاتمة "Oxymore" (مشروع "نيمو") ومشروع ANR "نوميلوبس". وأيد البرنامج الأساسية للنواة EPSRC-JSPS، JSPS معونات للعلمية البحثية (ب) (15 # ح 03548) وفقا جزئيا. وأيد A.S. الأوقيانوغرافية ألماني (هو 53461-1؛ زمالات ما بعد الدكتوراه إلى أ. س.). D.C.V. وذلك بفضل الوزارة الفرنسية للتعليم العالي والبحوث ويزأر لتمويل له أطروحة الدكتوراه. شكرا ج. س. بجامعة باريس-صكلي (كوت دالمبرت البرنامج) ويزأر لتمويل إقامته في يزار/تاليس.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

محطة عمل SURFACE PLD الترسيب بالليزر + نظام حمض الهيدروفلوريك الحرارية حامل السينية مصدر

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
النبضي			العنقود UHV
KrF Excimer Laser	Coherent	Compex Pro 201F
انعكاس حيود الإلكترون عالي الطاقة (مسدس الإلكترون)	R-Dec Co.، Ltd.	تم توزيع RDA-003G	في أوروبا بواسطة SURFACE.
انعكاس حيود الإلكترون عالي الطاقة (كاميرا CCD)	k-Space Associates، Inc.	kSA 400
مخفف شعاع الليزر المتغير	Metrolux	ML 2100
مستشعر ليزر إكسيمر	متماسك	J-50MUV-248
LaAlO_{3< / sub> الهدف}	CrysTec		هدف أحادي البلورة
SrTiO_{3< / sub> يترجم}	CrysTec		عدة أحجام مختلفة. إمكانية طلب إنهاء TiO_{2< / sub>.}
المخزن		BOE 7: 1	حمض الهيدروفلوريك المخزن = BOE 7: 1 (HF: NH4F = 12.5: 87.5٪) في & nbsp ؛ جودة VLSI.
معجون الفضة	DuPont	4929N	مركب فضي موصل.
منظف بالموجات فوق الصوتية	برانسونيك	12	بالموجات فوق الصوتية تنظيف أنبوب الحمام
فرن	AET تقنيات	فرن المعالجة
دورق زجاجي البورسليكات	VWR	213-1128	Iow شكل
PTFE دورق	Dynalon	PTFE دورق
الركيزة "قفع"	Eberl & eacute ؛		مخصص الغطاس
المغنطرون الاخرق	PLASSYS	نظام الاخرق	5 غرف للأهداف.
الأهداف المعدنية	Neyco S.A.		نقاء > 99.9٪
نظام التحليل الطيفي للأشعة السينية للأشعة	Omicron	مخصص XPS نظام
الأشعة السينية مصدر	Omicron	DAR 400	الأشعة السينية الأنود المزدوج.
محلل الطاقة	Omicron	EA 125
مجهر القوة الذرية	Bruker	Innova AFM
مجهر القوة الذرية مجسات	أوليمبوس	OMCL-AC160TS-R3	ناتئ صغير
ربط الأسلاك	Kulicke & سوفا	4523AD
PPMS	تصميم الكم	PPMS مغناطيس Dynacool	9T.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ohtomo, A., Hwang, H. Y. A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface. Nature. 427, 423-426 (2004).
Stornaiuolo, D., et al. Tunable spin polarization and superconductivity in engineered oxide interfaces. Nat. Mater. 15 (....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

النمو والخصائص الكيميائية الكتروستاتي للمعدن/ﻻلو₃/SrTiO₃ هيتيروستروكتوريس

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles