Name: ספארק Apparatus Sintering פלזמה משמש ליצירת סטרונציום Titanate Bicrystals (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 17 s
Description: למדו ליצור ביקריסטלים של סטרונציום טיטנט באמצעות מכשיר Spark Plasma Sintering. שיטה זו מאפשרת שליטה מדויקת במבני גבולות גרעין ובזוויות הנטייה שלהם לפיתוח חומרים קרמיים חדשים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

LH בתודה מודה תמיכה פיננסי על ידי גורם מלגת מחקר לתארים מתקדמים הקרן הלאומית למדע בארה&quot;ב תחת גרנט מס &#39;1148897. אלקטרונים אפיון מיקרוסקופיה ועיבוד SPS ב UC Davis נתמכה כלכלית על ידי מענק דמי מעבדה באוניברסיטת קליפורניה (# 12-LR-238,313). עבודה בבית היציקה מולקולרית נתמכה על ידי משרד המדע, משרד האנרגיה של יסוד מדעי, של משרד האנרגיה האמריקני תחת חוזה מס &#39;DE-AC02-05CH11231.

לדוגמא הכנה 1. סינגל קריסטל סטרונציום Titanate הערה: STO גביש יחיד מסופק עם משטח (100) מלוטשים לסיים את המראה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> STO סעיף לחתיכות 5x5 מ&quot;מ 2 באמצעות חוט יהלום ראה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אולטרסונית נקיות דגימות ב 50-60 הרץ ברצף באמבטיות של אצטון, isopropanol, מתנול במשך רבע שעה כל אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר STO מהאמבטיה מתנול למקום מיד על צלחת חמה שנערך בטמפרטורה של 200 מעלות צלזיוס. חימום המדגם לאחר הניקוי מונע היווצרות כתמי אידוי מהאלכוהול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום דגימות במשך עשר דקות בחומצה הידרופלואורית שנאגרו (pH = 4), 6: 1 פתרון של פלואוריד אמוניום 49% חומצה הידרופלואורית. פתרון 22 זה משרטט את STO, ויצר משטח הסתיים בעיקר (100) Tio 2. אם הצד השטוח האופטי של הגביש היחיד יש פטינת קשת, המדגם כבר מעל חרוט וצריך not לשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי עשר דקות בתמיסה etchant, לשטוף דגימות deionized (DI) מים ולאחר מכן ב isopropanol. ולייבש באמצעות אוויר הבית נקי. </li></ol> 2. כינונה Bicrystal באמצעות מכשירי Sintering פלזמה ספארק הערה: לקבלת 5x5 מ&quot;מ 2 קריסטל שימוש קוביית גרפיט 30 מ&quot;מ קוטר. אם למות עם קוטר קטן יותר מ -30 מ&quot;מ משמש, bicrystal שברים קטסטרופלי במהלך מליטה. גודל למות אופטימלית וכן לחץ המופעל על ידי מנגנון SPS תלוי מאוד על גודל הגבישים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים עיגול 30 מ&quot;מ של נייר גרפיט על הבוכנה גרפיט בקוטר 30 מ&quot;מ. גרפיט נייר מונע STO מ מליטה אל הבוכנה גרפיט במהלך הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סטאק שני גבישים יחידים STO 5x5 מ&quot;מ 2 עם המשטחים השטוחים האופטי שלהם להציב מול פנימה כדי ליצור את גבול bicrystal. מרכז את הערימה על גבי נייר גרפיט בוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את זעקת יחיד העליונהStal סביב הציר &lt;100&gt; לזווית misorientation נבחרת. ה &lt;100&gt; הציר הוא בניצב לפני השטח האופטי השטוח של קריסטל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את למות גרפיט על הבוכנה וקריסטלים. מניח עיגול בקוטר שני 30 מ&quot;מימ של נייר גרפיט ואז בוכנה בקוטר 30 מ&quot;מימ על גבישי STO המוערמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סטאק את בוכנות בשילוב ולמות על מפרידי גרפיט במנגנון SPS (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל כוח uniaxial של 3 kN למזער התנגדות מגע באמצעות לחצני שליטה Z- ציר. לאורך כל הניסוי, המשתמש חייב לשמור על כוח ב 3 kN באמצעות לחצני שליטה Z- ציר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> K-סוג הכנס תרמי לתוך למות גרפיט על החור הקטן, שמוצג באיור 1. תרמי המשתרע דרך למות המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הלחץ הקאמרי של מנגנון SPS ל ~ 10 Pa באמצעות לחצני ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טמפרטורה, זמן האג&quot;ח בחר, ושיעורי חימום באמצעות שיתוף מכשיר התוכנית<html> תוכנת ntrol (טבלה 1). עבור הטמפרטורה והזמן המליטים, השתמש קצב חימום של 70-80 מעלות צלזיוס / דקת קצב קירור של 50 ° C / min. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גדר 12 s על, 2 s off דופק DC באמצעות המכשיר sintering כפתור. הטית הפעם של ~ 4 V ו זרמו ישר של ~ 550 מוחלים באופן הדרגתי מדגם פעם בתכנית מוגדרת לפעול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על כפתור ההפעלה על המכשיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המדגם כאשר התוכנית מסתיימת. לאחר היווצרות bicrystal, המדגם יופיע באפור-שחור בשל סביבת הצמצום של מנגנון SPS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש תנור בטמפרטורה גבוהה בטמפרטורה של 1,200 מעלות צלזיוס למשך 140 שעות, להחיל שום לחץ במהלך הליך זה, כדי לחשל מחדש לחמצן המדגם באוויר. פרמטרי חישול נבחרו על פי מחקרים קודמים נעשו על ידי ואח Hutt. שבו bicrystals נוצר ואקום גבוה 13. לאחר חישול, המדגם חושף צבע מחוץ לבן הוא מתחמצן. </li></ol>&quot;Jove_title&quot;&gt; 3. בואו לטעום הכנת Bicrystal עבור אלקטרונים Beam הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Bicrystal חתך עם חוט יהלום ראה לתוך מ&quot;מ 5x1 2 חלקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות חתך פולניות עם סרט לחיכה יהלומים. הגודל חצץ על הסרט לחיכה היהלומים ירד בהדרגה מ -9 מיקרומטר 0.1 מיקרומטר. שנה לגודל חצץ קטן פעם סריטות אחידות על פני השטח. השתמש תנועה platen נגד כיוון השעון במשך 9 מיקרומטר עד 6 מיקרומטר מלחכת הסרט. השתמש תנועת platen נגד כיוון שעון עם ראש מדגם נדנוד עבור 6 מיקרומטר 0.1 מיקרומטר סרט מלחך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות חתך פולניות עם סיליקה colloidal במשך שתי דקות בעזרת מטלית מחצלת. ברציפות לשפוך סיליקה colloidal על מחצלת עם תנועה נגד כיוון השעון platen וראש מדגם נדנוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חמש עשרה שניות לפני הסרת מדגם, להפסיק לשפוך סיליקה colloidal ויוצקים מים די על המסגרת. יוצקים מים DI עבור חמש עשרה שניות, להסיר מדגם, ומיד לשטוף מדגם<html> במי DI דקות 1. אם הליך זה אינו אחריו, סיליקה colloidal יהיה הקשר פני השטח של המדגם לטשטש את הגבול תבואה במהלך מיקרוסקופיית אלקטרונים (SEM). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר המדגם הוא מלוטש משטח חלק אופטי, דגימות נקיות ultrasonically ברציפות באמבטיות של אצטון, isopropanol, מתנול במשך רבע שעה כל אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר STO מהאמבטיה מתנול למקום מיד על צלחת חמה שנערך בטמפרטורה של 200 מעלות צלזיוס. חימום המדגם לאחר הניקוי מונע היווצרות כתמי אידוי מהאלכוהול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדגם הר מלוטש משטח לעלות על בדל מדגם באמצעות גרפיט colloidal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גמגום השטח מדגם מעיל עם 2-3 ננומטר של פחמן. השתמש בפרמטרים הבאים עבור coater פחמן: החלטה דופקת של 0.2 ננומטר / דופק, קצב צעד הנוכחי של 0.2 A / דופק, דופק נוכחי של 40 א &#39;, דופק אורך 2 s, וקטניות מקסימלית של 50. </li></ol> 4. ניקוי רשת נחושת FIB = &quot;Jove_content&quot;&gt; הערה: ניקוי לא נכון של הרשת FIB יכול להוביל זיהום הפחמן של lamella של TEM. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים רשת FIB נחושת באמבט isopropanol אצטון ולאחר מכן במשך שעה 1 כל אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלזמה נקיה רשת FIB נחושה במשך 10 דקות. </li></ol> 5. הכנת מיקרוסקופית אלקטרונים הילוכים (TEM) למלה באמצעות אלומת יונים ממוקדת (FIB) Apparatus הערה: כל הפרמטרים ששימשו בעריכת FIB מוקלדים או נבחר מתוך התפריט הנפתח בתוכנה מנגנון FIB. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מדגם STO ורשת FIB נחושת במנגנון FIB. הבמה היא ב -7 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא אזור של עניין לאורך הממשק בין שני גבישים יחידים, כלומר, דגן הגבול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתיבת הדו-שיח דפוסים. בשליטת דפוסים, בחר את כלי הדפוסים המלבן עם משטח Ce-DEP נכס יישום. הכנס C-DEP עבור הזרקת גז. להפקיד שכבת מגן 3 15 × 2 × 2 מיקרומטר של גarbon באמצעות קרן אלקטרונים במתח של 5.0 קילו וולט, זרם של 13.0 אנ-איי, זווית הטיה של 0 °. לחזור בו C-DEP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתיבת הדו-שיח דפוסים. בשליטת דפוסים, בחר את כלי הדפוסים המלבן עם W-DEP נכס יישום. הכנס W-DEP עבור הזרקת גז. פיקדון 15 × 2 × שכבת מגן 2 מיקרומטר 3 של טונגסטן באמצעות אלומת יונים במתח של 30.0 קילו וולט, זרם של 0.3 NA, זווית הטיה של 52 מעלות. לחזור בו W-DEP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתיבת הדו-שיח דפוסים. בשליטת דפוסים, בחר את כלי דפוסי החתך הרגיל עם סי נכס יישום. השתמש 22 × 25 × 15 מיקרומטר 3 עבור הדפוס התחתון של 22 × 27 × 15 מיקרומטר 3 עבור הדפוס העליון במתח של 30.0 קילו וולט, זרם של 30.0 אנ-איים, זווית הטיה של 52 מעלות באמצעות אלומת היונים. הדפוס ייצור טחנת תעלה משני צידי שכבת המגן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתיבת הדו-שיח דפוסים. בשליטת דפוסים, בחר הנקילחצות בסעיף כלי דפוסים עם יישום רכוש Si. השתמש 22 × 3 × 60 מיקרומטר 3 עבור דפוס העליון והתחתון במתח של 30.0 קילו וולט וזרם של 1.0 NA באמצעות אלומת יונים. זווית ההטיה היא 53.5 מעלות במשך התבנית התחתונה 50.5 מעלות במשך הדפוס העליון. הדפוס מנקה את השטח של lamella מְתוֹעָל מתבנית המיסוך שנובעת דפוסי חתך הרגילים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכי J-דפוס לתוך מדגם שימוש באפשרות הדפוסים המלבן עם יישום רכוש Si. השתמש 2 מיקרומטר עבור רוחב במתח של 30.0 קילו וולט וזרם של 1.0 NA באמצעות אלומת יונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתיבת הדו-שיח רם קלה. הכנס את micromanipulator למיקום הפארק. מנמיך את micromanipulator ולצרף המדגם לרשת FIB הנחושת באמצעות ריתוך טונגסטן באמצעות התהליך מפורט 5.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות השלבים המפורטים 5.7, μcut פניית דפוס, המשך מן J-הדפוס המקורי, במדגם באמצעות אלומת יונים במתח של30.0 ק ו ו זרם של 1.0 NA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרם את lamella באמצעות micromanipulator מעל המדגם בתפזורת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את micromanipulator 180 °, כך דגן הגבול הוא כבר לא מקבילים אלומת יונים, אבל בניצב אלומת יונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טונגסטן לרתך את lamella לסריג FIB נחושת באמצעות השלבים המפורטים 5.4 עם אלומת יונים במתח של 30.0 קילו וולט וזרם של 0.3 NA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את micromanipulator מן lamella באמצעות השלבים המפורטים 5.7 עם אלומת יונים במתח של 30.0 קילו וולט וזרם של 1.0 NA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על השלבים מפורטים 5.3. להפקיד שכבת מגן 15 × 2 × 4 מיקרומטר 3 של פחמן באמצעות קרן אלקטרונים במתח של 5.0 קילו וולט, זרם של 13.0 אנ-איי, זווית הטיה של 0 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על השלבים מפורטים 5.4. פיקדון 15 × 2 × שכבת מגן 8 מיקרומטר 3 של טונגסטן באמצעות אלומת יונים במתח של 30.0 קילו וולט, זרם של 0.3 NA, זווית הטיה של 52 מעלות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עםאלומת היונים, רזה המדגם לכ -200 ננומטר באמצעות מתח של 30.0 קילו וולט וזרם הפחתה שיטתית של 0.5 NA, 0.3 NA, ו -0.1 נה. בשלב זה, דפוס חתך ניקוי משמש המדגם הוא מוטה בזווית של 52 ±± 1.5 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם אלומת היונים, רזה מדגם אלקטרוני שקיפות באמצעות מתח של 5.0 קילו וולט וזרם של 77.0 רשות. בשלב זה, תבנית מלבן משמשת עם זווית הטיה של 52 ± 3 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר נזק אמורפי שנגרמו מן FIB ידי ניקוי המדגם במתח של 500 eV וזרם של 150 מיקרו-אמפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום מדגם TEM ב בעל TEM ומחזיק התותב מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים סריקה (STEM). &quot;ללכוד&quot; בחר, גבול תבואת תמונה לדוגמא. </li></ol>

<ol><li>Munir, Z. A., Anselmi-Tamburini, U., Ohyanagi, M. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10853-006-6555-2">The effect of electric field and pressure on the synthesis and consolidation of materials: A review of the spark plasma sintering method.</a> J. Mater. Sci. 41 (3), 763-777 (2006).</li>
<li>Chen, W., Anselmi-Tamburini, U., Garay, J. E., Groza, J. R., Munir, Z. A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509304013486">Fundamental investigations on the spark plasma sintering/synthesis process: I. Effect of dc pulsing on reactivity.</a> Mater. Sci. Eng. A. 394 (1-2), 132-138 (2005).</li>
<li>Holland, T. B., Anselmi-Tamburini, U., Mukherjee, A. K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359646213001176">Electric fields and the future of scalability in spark plasma sintering.</a> Scr. Mater. 69 (2), 117-121 (2013).</li>
<li>Wan, J., Duan, R., Mukherjee, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359646205003349">Spark plasma sintering of silicon nitride/silicon carbide nanocomposites with reduced additive amounts.</a> Scr. Mater. 53 (6), 663-667 (2005).</li>
<li>Carney, C. M., Mogilvesky, P., Parthasarathy, T. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1551-2916.2009.03134.x/abstract">Oxidation Behavior of Zirconium Diboride Silicon Carbide Produced by the Spark Plasma Sintering Method.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 92 (9), 2046-2052 (2009).</li>
<li>Dupeux, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022024884900885">Production of Oriented Two-Phase Bicrystals by Diffusion Bonding Technique.</a> J. Cryst. Growth. 66, 169-178 (1984).</li>
<li>Castro, R., van Benthem, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCastro%2C+R+%22Sintering%3A+mechanisms+of+convention+nanodensification+and+field+assisted+processes%22">Sintering: mechanisms of convention nanodensification and field assisted processes</a>. 35, Springer Science & Business Media. (2012).</li>
<li>Byeon, S. C., Hong, K. S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509300007693">Electric field assisted bonding of ceramics.</a> Mater. Sci. Eng. A. 287 (2), 159-170 (2000).</li>
<li>Wang, J., Conrad, H. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10853-014-8331-z">Contribution of the space charge to the grain boundary energy in yttria-stabilized zirconia.</a> J. Mater. Sci. 49 (17), 6074-6080 (2014).</li>
<li>Fujimoto, M., Kingery, W. D. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.1985.tb15292.x/abstract">Microstructures of SrTiO3 Internal Boundry Layer Capacitors During and After Processing and Resultant Electrical Properties.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 68 (4), 169-173 (1985).</li>
<li>Mitsuma, T., et al. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10853-011-5266-5">Structures of a Σ = 9, [110]/{221} symmetrical tilt grain boundary in SrTiO3.</a> Journal of Materials Science. 46 (12), 4162-4168 (2011).</li>
<li>Ikuhara, Y. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcersj1988/109/1271/109_1271_S110/_article">Grain Boundary and Interface Structures in Ceramics.</a> J. Ceram. Soc. Jpn. 109 (7), S110-S120 (2001).</li>
<li>Hutt, S., Kienzle, O., Ernst, F., Ruhle, M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/27266465_Processing_and_structure_of_grain_boundaries_in_strontium_titanate">Processing and Structure of Grain boundaries in Strontium Titanate.</a> Z. Metallkd. 92 (2), 105-109 (2001).</li>
<li>Takahisa, Y., Ikuhara, Y., Sakuma, T. <a target="_blank" href="https://www.jim.or.jp/journal/e/pdf3/43/07/1537.pdf">Current-voltage characteristics across 45◦ symmetric tilt boundary in highly donor-doped SrTiO3 bicrystal.</a> J. Mater. Sci. Lett. 20, 1827-1829 (2001).</li>
<li>Hill, A., Wallach, E. R. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0001616089900400">Modelling Solid State Diffusion Bonding.</a> Acta Metall. 37 (9), 2425-2437 (1989).</li>
<li>Sato, Y., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1016/j.stam.2003.10.031/meta;jsessionid=C96B2A916A4A05D50D7CD86F159DB28B.c5.iopscience.cld.iop.org">Non-linear current-voltage characteristics related to native defects in SrTiO3 and ZnO bicrystals.</a> Sci. Technol. Adv. Mater. 4 (6), 605-611 (2003).</li>
<li>Hirose, S., Nishimura, H., Niimi, H. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2803317?journalCode=apl">Resistance switching effect in Nb-doped SrTiO[sub 3] (100) bicrystal with (100) ∼45° twist boundary.</a> J. App. Phys. 106 (4), 043711-043716 (2009).</li>
<li>Hutt, S. <a target="_blank" href="NULL">Doctoral Thesis</a>. , University of Stuttgart. (2002).</li>
<li>Brunner, D., Taeri-Baghbadrani, S., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.2001.tb00805.x/abstract">Suprising Results of a Studay on the Plasticity in Strontium Titanate.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 84 (5), 1161-1163 (2001).</li>
<li>Gumbsch, P., Taeri-Baghbadrani, S., Brunner, D., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+and+an+inverse+brittle-to-ductile+transition+in+strontium+titanate%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Plasticity and an inverse brittle-to-ductile transition in strontium titanate.</a> Phys. Rev. Lett. 87 (8), 085501-085504 (2001).</li>
<li>Taeri, S., Brunner, D., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/228335219_Deformation_Behaviour_of_Strontium_Titanate_Between_Room_Temperature_and_1800_K_Under_Ambient_Pressure">Deformation Behavior of Strontium Titanate between Room Temperature and 1800K under Ambient Pressure.</a> Z. Metallkd. 95, 433-446 (2004).</li>
<li>Takahashi, K., Ohtomo, A., Kawasaki, M., Koinuma, H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921510796016431">Advanced Processing and Characterization of SrTiO3 Single Crystals and Bicrystals for High Tc Superconducting Film Substrate.</a> Mater. Sci. Eng. B. 41, 152-156 (1996).</li>
<li>Rhodes, W. H., Kingery, W. D. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.1966.tb13155.x/abstract">Dislocation Dependence of Cationic Diffusion in SrTiO3.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 49 (10), 521-526 (1966).</li>
<li>Yamamoto, T., Hayashi, K., Ikuhara, Y., Sakuma, T. <a target="_blank" href="https://www.scientific.net/KEM.181-182.225">Grain Boundary Structure and Electrical Properties in Nb-Doped SrTiO3 Bicrystals.</a> Key Eng. Mater. 181-182, 225-230 (2000).</li>
<li>Fitting, L., Thiel, S., Schmehl, A., Mannhart, J., Muller, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subtleties+in+ADF+imaging+and+spatially+resolved+EELS%3A+A+case+study+of+low-angle+twist+boundaries+in+SrTiO3%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Subtleties in ADF imaging and spatially resolved EELS: A case study of low-angle twist boundaries in SrTiO3.</a> Ultramicroscopy. 106 (11-12), 1053-1061 (2006).</li>
<li>Hughes, L. A., van Benthem, K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359646216300811">Formation of SrTiO3 bicrystals using spark plasma sintering techniques.</a> Scr. Mater. 118, 9-12 (2016).</li>
</ol>

אין לנו מה לחשוף.

הטמפרטורה המליטה של ​​1,200 מעלות צלזיוס נבחרה על מנת למקסם דיפוזיה כמו שינויים קטנים בטמפרטורה יכולים מאוד להשפיע על קינטיקה של כל מנגנוני מליטת דיפוזיה. טמפרטורה של 1,200 ° C נמצאת מחוץ לטווח הטמפרטורה השביר רקיע מעבר של STO. עם זאת, במדגם עבר שבר פריך בטמפרטורה זו. הכשל הנורא של bicrystal STO לא היה בלתי צפוי כמו STO יש ~ 0.5% משיכות של 1,200 מעלות צלזיוס. כמו כן, המדגם נערך בלחץ של 140 MPa לאורך כל תהליך החימום STO מעבר דרך הבמה שלה השבירה במהלך תהליך החימום הזה שבו יש לו 0% מ...

<html> Sintering פלזמת ספארק (SPS) הוא טכניקה שבה הפעלת לחץ uniaxial גבוהה מובילה זרם ישר פעם אל הציפוף המהיר של אבקת מחזק 1. טכניקה זו גם מובילה להיווצרות המוצלחת של מבנים מרוכבים מחומרים שונים, כולל סיליקון ניטריד / סיליקון קרביד, זירקוניום boride / סיליקון קרביד, או סיליקון קרביד, ללא עזרי sintering נוספים הנדרשים 2, 3, 4, 5. הסינתזה של מבנים מרוכבים אלה על ידי קונבנציונליים חמים קשים היו מאתגרים בעבר. בעוד יישום של לחץ uniaxial גבוה וקצב חימום מהיר באמצעות טכניקת SPS משפר איחוד אבקות וחומרים מרוכבים, התופעה גורמת ציפוף משופר זה נושא לויכוח בספרות 2, 3,class = &quot;Xref&quot;&gt; 6, 7. כמו כן, ישנה רק מידע מוגבל לגבי השפעת שדות חשמליים על היווצרות הגבול תבואה ואת מבנים אטומיים וכתוצאה מכך של ליבות תבואה הגבול 8, 9. מבני ליבה אלה קובעים את תכונות פעילות של חומרי sintered SPS, כוללים פריצה חשמלית של קבלי מתח גבוהים ואת החוזק המכאני וקשיחות של תחמוצות קרמיקה 10. לכן, הבנת מבנה גבול גרעין היסוד כפונקציה של פרמטרי עיבוד SPS, כגון נוכחי מיושם, הוא הכרחי עבור המניפולציה של התכונות הפיסיקליות הכלליות של חומר. שיטה אחת על מנת להבהיר את המנגנונים הפיזיים הבסיסיים שיטתי בבסיס SPS היא היווצרות של מבנים הגבול תבואה ספציפיים, כלומר, bicrystals. Bicrystal נוצר על ידי מניפולציה של שני גבישים יחידים, אשר אז diffuשיאון מלוכד misorientation הספציפי זוויות 11. שיטה זו מספקת באופן מבוקר כדי לחקור את מבני ליבת גבול גרעין יסוד כפונקציה של פרמטרי עיבוד, ריכוז dopant, וטומאת פרדה 12, 13, 14. מליטה דיפוזיה תלויה ארבעה פרמטרים: טמפרטורה, זמן, לחץ, ואווירה מליטה 15. מליטת דיפוזיה קונבנציונלית של titanate סטרונציום (SrTiO 3, STO) bicrystals מתרחשת בדרך כלל בלחץ מתחת ל -1 מגפ&quot;ס, בטווח טמפרטורות של 1,400-1,500 מעלות צלזיוס, וקשקשת הזמן הנעים בין 3 ל -20 שעות 13, 14, 16, 17. במחקר זה, מליט במנגנון SPS מושג בסקלות טמפרטורה וזמן נמוכה משמעותי גomparison לשיטות קונבנציונליות. לקבלת חומרים רבים-גבישים, מופחת סולמות טמפרטורה וזמן באמצעות SPS מגביל באופן משמעותי צמיחת תבואה, ובכך מתן שליטת יתרון של נכסי חומר באמצעות מניפולציה של מייקרו שלה. המנגנון SPS, למדגם 5 × 5 מ&quot;מ 2, מפעיל לחץ מינימלי של 140 מגפ&quot;ס. בתוך טווח הטמפרטורות מליט דיפוזיה הקונבנציונלית, Hutt et al. לדווח שבר מיידי של STO כאשר הלחץ המליט עולה על 10 מגפ&quot;ס 18. עם זאת, STO מפגין התנהגות פלסטית תלוי בטמפרטורה, בלחץ מליטת מציין יכול שיעלה על 10 מגפ&quot;ס בטמפרטורות ספציפיות. מעל 1,200 מעלות צלזיוס ומטה 700 ° C, STO מפגין גמישות מסוימת, שבה מדגיש יותר מ -120 מגפ&quot;ס ניתן ליישם אותו ללא שבר מיידי של המדגם. בתוך טווח טמפרטורות ביניים של 700-1,200 מעלות צלזיוס, STO הוא שביר וחוויות שבר מיידי ב sתלתלים יותר מ -10 מגפ&quot;ס. ב 800 ° C, יש STO deformability קטין לפני לשברים מדגישים פחות מ -200 מגפ&quot;ס 19, 20, 21. לפיכך, טמפרטורות מליטות להיווצרות STO bicrystal באמצעות מנגנון SPS חייבים להיבחר על פי התנהגות הפלסטיות של החומר.

<table><tbody><tr><td>סטרונציום טיטנאט גביש יחיד (100)</td><td>MTI Corporation</td><td>STOa101005S1-JP</td><td></td></tr><tr><td>תחריט תחמוצת חומצה, חומצה הירופלואורית 6:1</td><td>JT Baker</td><td>&nbsp; MBI 1178-03</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM)</td><td>דגם FEI</td><td>: 430 מכשיר NanoSEM</td><td></td></tr><tr><td>SPS&nbsp;</td><td>Sumitomo כריית פחם</td><td>ושות 'דגם: ד"ר סינטר 5000 SPS מכשיר</td><td></td></tr><tr>תנור <td>תרמולין</td><td>בטמפרטורה גבוהה</td><td>דגם: 41600</td><td></td></tr><tr><td>מנקה אולטרסאונד</td><td>ברנסוניק</td><td>דגם: 221</td><td></td></tr><tr><td>מלטש מכני</td><td>מוצרי היי-טק בעלות הברית</td><td>15-2100-TEM</td><td></td></tr><tr><td>סרט חיפוי יהלום</td><td>3M</td><td>660XV</td><td>1 & #956; m עד 9 &#956; m גודל חצץ</td></tr><tr><td>סרט חיפוי יהלום</td><td>3M</td><td>661X</td><td>0.5 & #956; m עד 0.1 &#956; m גודל חצץ</td></tr><tr><td>סיליקה קולואידית</td><td>Allied High Tech Products</td><td>180-20000</td><td>0.05 & # 956; m ציפוי מקרטע בגודל חצץ</td></tr><tr><td></td><td>QuorumTech</td><td>דגם:</td> Q150RES <td></td></tr><tr><td>מכשיר קרן יונים ממוקדת (FIB)&nbsp;</td>דגם <td>FEI</td><td>: מכשיר קרן יונים ממוקדת כפולה (FIB) של Scios</td><td></td></tr><tr><td>מערכת הכנת דגימות Nanomill TEM</td><td>Fischione Instruments</td><td>דגם: 1040</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים שידור (TEM)&nbsp;</td>דגם <td>JEOL</td><td>: JEM2500 SE&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים שידור סורק (STEM)</td><td>דגם FEI</td><td>: TEAM 0.5&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

ספארק apparatus sintering פלזמה משמש ליצירת סטרונציום titanate bicrystals

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

מכשיר סינטר פלזמה ניצוץ שימש כשיטה חדשה לקשר דיפוזיה של שני גבישים בודדים של סטרונציום טיטנאט ליצירת דו-גבישים עם גבול גרגר טוויסט אחד. מכשיר זה משתמש בלחץ חד צירי גבוה ובזרם ישר פועם לאיחוד מהיר של חומר. קשר דיפוזיה של דו-גבישי סטרונציום טיטנאט ללא שבר, במנגנון סינטר פלזמה ניצוץ, אפשרי בלחצים גבוהים בשל התנהגות הפלסטיות התלויה בטמפרטורה יוצאת הדופן של סטרונציום טיטנאט. אנו מדגימים שיטה להיווצרות מוצלחת של דו-גבישים בקנה מידה מואץ וטמפרטורות נמוכות יותר במנגנון סינטר פלזמה ניצוץ בהשוואה לדו-גבישים הנוצרים על ידי פרמטרים קונבנציונליים של קשר דיפוזיה. איכות הקשר אומתה על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק. ממשק נקי ופתאומי מבחינה אטומית ללא שלבים משניים נצפה באמצעות טכניקות מיקרוסקופ אלקטרונים שידור. שינויים מקומיים בקשר מעבר לגבול התאפיינו במיקרוסקופ אלקטרונים שידור סריקה בו זמנית וספקטרוסקופיה של אובדן אנרגיה אלקטרונית שנפתרה מרחבית.

טמפרטורה מליטה, זמן, וזווית misorientation היו כל שינה לקבוע פרמטרים אופטימליים הדרושים שבר הממשק מלוכד המרבי האפשרי של STO bicrystal (טבלת 1). הממשק נחשב &#39;מלוכדות&#39; כאשר דגן הגבול לא היה גלוי במהלך ההדמיה SEM (איור 2 א). ממשק &#39;הלא-ערובה &quot;הוצג כאשר ניגוד תמונה כהה או חללים נכחו מיקום הגבול (איור 2b). בניגוד תמונה כהה למסומן גרפיט colloidal מהליך הרכבת FIB היה מתפזר בין שני גבישי STO...

פותחה טכניקה בת קיימא ליצירת דו-גבישי סטרונציום טיטנאט בלחץ גבוה וקצב חימום מהיר באמצעות מנגנון הסינטר של פלזמת הניצוץ.

ספארק Apparatus Sintering פלזמה משמש ליצירת סטרונציום Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

מטרת הליך זה היא ליצור בי-גבישים (bicrystals) של סטרונציום טיטנאט באמצעות מכשיר לסנטירה בפלזמה עם ניצוץ (Spark Plasma Sintering), וזאת כדי ליצור מבני גבול-גרעין עם זוויתי סבסוב (misorientations) מוגדרים היטב כפונקציה של פרמטרי העיבוד, כגון לחץ גבוה וקצב חימום. עלינו להבין האם גבולי גרעין שנוצרו במהלך SPS שונים מאלו המיוצרים בטכניקות מסורתיות יותר של עיבוד קרמיקה. דבר זה יעזור לנו לייצר חומרי קרמיקה חדשים בעלי תכונות חסרות תקדים.היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא יצירת גבולות גרגיר ספציפיים עם זווית חוסר-התאמה (misorientation) מוגדרת היטב, לצורך הבנה שיטתית של היווצרות המיקרו-מבנה במהלך סינטור בפלזמה עם ניצוצות (spark plasma sintering). כדי להתחיל בהכנת הדגימות, השתמשו במסור חוט יהלום כדי לחתוך פיסות של 5 mm על 5 mm מגביש בודד של strontium titanate, בעל משטח במישור 1-0-0 המלוטש לגימור מראה. נקו את הדגימות באמצעות מכשיר ניקוי אולטרסוני באמבטיות של אצטון, איזופרופנול ומתנול למשך 15 דקות כל אחת בתדר של 50 עד 60 Hz.חממו פלטה חשמלית ל-200 °C במהלך הניקוי. עם השלמת הניקוי האולטרסוני במתנול, הניחו מיד את הדגימות על הפלטה החשמלית לייבוש. בצעו תסריג (etching) לדגימות בתמיסה של ammonium fluoride ו-49% hydrofluoric acid ביחס של שש לאחת למשך 10 דקות.שטפו את הדגימות שעברו תעריכה במים דה-יוניים ובאיזופרופנול לפי הסדר. ייבשו את הדגימות באוויר יבש מסונן. השליכו דגימות שפיתחו פטינה בצבעי קשת בצד השטוח אופטית.ראשית, הניחו עיגול של נייר גרפיט בקוטר 30 מילימטר על בוכנת גרפיט בקוטר 30 מילימטר. לאחר מכן, ערמו שתי דגימות של גביש בודד מסוג STO כאשר הצדדים השטוחים אופטית שלהן פונים זה אל זה במרכז הבוכנה המכוסה בנייר. סובבו את הגביש הבודד העליון סביב ציר ה-1-0-0 עד להשגת זווית חוסר ההתאמה (misorientation angle) הרצויה.החלק בזהירות תבנית גרפיט בקוטר 30 millimeter מעל הגבישים והבוכנה. הכנס עיגול נוסף של נייר גרפיט בקוטר 30 millimeter ובוכנה לתוך התבנית, מעל ערימת הגבישים. הנח את המכלול על המרווח הגרפיט התחתון של מכשיר ה-SPS.לאחר מכן, הניחו את ספייסר הגרפיט השני מעל המכלול. השתמשו בכפתורי הבקרה של ציר z כדי להוריד את המנקב העליון ולהפעיל כוח חד-ציר של 3 kN על המכלול. הכניסו תרמוקפל מסוג K לצד התבנית הגרפיטית כדי להגיע לדגימה.כוון את לחץ התא לכ-10 Pascal. לאחר מכן, בבקרת תוכנית המכשיר, קבע את טמפרטורת ההלחמה, את הזמן ואת קצבי החימום עבור הניסוי. בחר בתנאי סינטור של פולס DC של 12 שניות פעיל, ושתי שניות כבוי, ולאחר מכן הפעל את תוכנית הסינטור.עם סיום התוכנית, יש להמתין לקירור הדגימה עד ל-150 °C. העבירו את הדגימה המרוduצית בעלת הצבע שחור-אפור לתנור בטמפרטורה גבוהה. בצעו חישול (Annealing) לדגימה ב-1200 °C למשך 140 שעות באוויר בלחץ סביבתי כדי לקבל את הבי-גביש (bicrystal) המחומצן בעל גוון לבן-שמנת.השתמשו במסור חוטי יהלום כדי לחתוך את הביקריסטל לחתיכות של חמישה מילימטרים על מילימטר אחד. לטשו את חתכי הרוחב באמצעות סרטי ליטוש יהלום בעלי גודל גרגרים הולך וקטן, עד שהשריטות יהיו אחידות בגודל הגרגרים הקטן ביותר. לאחר מכן, בצעו ליטוש של חתכי הרוחב למשך שתי דקות תוך מזיגה רציפה של סיליקה קולואידית ושימוש בבד מט.15 שניות לפני סיום הליטוש, עברו ממזיגה של סיליקה קולואידית למזיגה של DI water על הפלטה. שטפו מיד את הדגימה המלוטשת ב-DI water למשך דקה אחת. נקו את הדגימה המלוטשת באמבטיות ניקוי אולטרסוניק עוקבות של אצטון, איזופרופנול ומתנול למשך 15 דקות בכל אחת.מיד לאחר הניקוי, ייבשו את הדגימה על פלטה מחממת בטמפרטורה של 200 °C. התיכו את הדגימה הנקייה כאשר הצד המלוטש פונה כלפי מעלה על גבי תושבת דגימה מצופה בגרפיט קולואידלי. בצעו ציפוי בזיספוטר (Sputter coat) של 2 עד 3 ננומטרים של פחמן על פני השטח של הדגימה.ראשית, הנח את רשת הנחושת עבור קרן היונים הממוקדת (focused ion beam) בתוך רחצי ניקוי אולטרסוניים עוקבים של אצטון ואיזופרופנול למשך שעה אחת. לאחר מכן, בצע ניקוי פלסמה לרשת הנחושת למשך 10 דקות. הנח את דגימת ה-STO bicrystal ואת רשת הנחושת הנקייה במכשיר ה-FIB, כאשר במה של הדגימה מכוונת לגובה של שבעה מילימטרים.בתוכנת המכשיר של ה-FIB, זהו אזור עניין לאורך גבול הגרעין. נווט לבקרת התבנית (patterning control) ובחר בכלי תבנית המלבן עם יישום פני עומק CE עבור שיקוע של פחמן באמצעות אלומת אלקטרונים. הכנס את מחט הזרקת הגז של הפחמן ושקע שכבת הגנה של פחמן במידות של 15 על 2 על 2 מיקרומטרים מעוקב מעל אזור העניין.לאחר מכן, משכו חזרה את מחט ההזרקה. חזרו לבקרת התבנית ובחרו את כלי התבנית המלבני עם יישום W dep להשקעת קרן יונים של טונגסטן. הכניסו את מחט הזרקת הגז של הטונגסטן והשקיעו שכבת הגנה של טונגסטן באותם מממדים מעל האזור המבוקש.החזיר את מחט ההזרקה. בבקרת התבנית (patterning control), בחר בכלי תבנית חתך רוחבי רגיל עם תכונת יישום סיליקון. קרטע תעלה בנפח של 22 על 27 על 15 מיקרומטר מעל ה-ROI המוגן, ותעלה בנפח של 22 על 25 על 15 מיקרומטר מתחת ל-ROI.לאחר מכן, בבקרת התבנית (patterning control), השתמש בכלי עיצוב חתך הניקיון של הסיליקון כדי לנקות את פני השטח של הלמלה החרוצים. לאחר מכן, השתמש בכלי עיצוב מלבן הסיליקון כדי לחתוך בדגימה תבנית J ברוחב 2 µm עם מלבנים ברוחב 2 µm. עבור לתיבת הדו-שיח של ה-easy lift והגדר את המיקרו-מניפולטור למצב חנייה (park position).הורד את המיקרו-מניפולטור והלחם את הדגימה לקצה המיקרו-מניפולטור באמצעות שיקוע טונגסטן. לאחר מכן, הרחב את תבנית ה-J לתבנית U. הרם את הלמלה מהדגימה הגולמית וסובב את המיקרו-מניפולטור ב-180 מעלות כדי למצב את גבול הגרעין בניצב לאלומת היונים.טונגסטן מולחם באמצעות למלה לרשת הנחושת. לאחר מכן, נתק את המיקרו-מניפולטור מהלמלה באמצעות כלי תבנית המלבן. שקע שכבה של פחמן בנפח של 15 על 2 על 4 מיקרומטר מעוקב ושכבה של טונגסטן בנפח של 15 על 2 על 8 מיקרומטר מעוקב מעל אזור העניין.לאחר מכן, בעזרת קרן הייונים, דללו תחילה את הדגימה לכ-200 nanometers באמצעות תבנית חיתוך לניקוי. לאחר מכן, בעזרת תבנית מלבנית, דללו את הדגימה עד לשקיפות אלקטרונית. הוציאו את רשת הנחושת של ה-FIB ממכשיר ה-FIB והניחו את הרשת על תומך דגימות NanoMil.לאחר מכן, מקמו את מחזיק הדגימה במכשיר ה-NanoMil. באמצעות תוכנת מכשיר ה-NanoMil, בצעו milling לדגימה ב-500 electron volts למשך 10 דקות כדי להסיר נזק אמורפי שנגרם על ידי ה-FIB. מקמו את דגימת ה-TEM הנקייה במחזיק דגימות והכניסו את הדגימה ואת המחזיק ל-STEM.בתוכנת ה-STEM, השתמש בכלי הלכידה כדי להשיג תמונה של גבול הגרעין של הדגימה. בי-קריסטלים של strontium titanate נוצרו מזוגות של גבישים בודדים בזוויות היסטה שונות באמצעות מכשיר Spark Plasma Sintering. הממשק נחשב כמחובר בכל מקום שבו גבול הגרעין לא היה נראה בדימוי SEM.אזורים בניגודיות כהה בתמונות מיוחסים להחללים או לדיפוזיה של גרפיט קולואידלי בין הגבישים הבודדים. שיעור הממשק המחובר המקסימלי הושג בזווית סטייה של אפס מעלות, טמפרטורת חיבור של 600 או 700 °C, משך חיבור של 90 דקות וזמן התמסקרות של 100 שעות. הגדלת זווית הסטייה לכ-45 מעלות הצריכה טמפרטורת חיבור גבוהה יותר וזמן התמסקרות ארוך יותר כדי להשיג ממשק מחובר בשיעור של 45%.מיקרוסקופיית אלקטרונים חודרת (TEM) ברזולוציה גבוהה ומיקרוסקופיית STEM בשדה אפל טבעתי בזווית גבוהה מראות גבול גרעין חד במישור אטומי, ללא פאזות שניות או סרט בין-גרעיני שנצפו. ספקטרוסקופיית איבוד אנרגיה של אלקטרונים (EELS) בממשק הראתה פיצול שדה קריסטלי מופחת של קצוות L2 ו-L3 של הטיטניום ועצימות מופחתת בקצה K של החמצן בהשוואה לגביש במצבו הגרומי (bulk), דבר המצביע על ריכוז גבוה יותר של חללי חמצן בממשק. באמצעות אותה פרוצדורה, ניתן ליצור גם גבולות גרעין מסוממים (doped) באמצעות SPS.פעולה זו תסייע לנו לבחון האם השדה החשמלי ישנה את ההפרדה בגבול הגרעין. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן להכין בי-גבישים (bicrystals) בעלי מבני ממשק חדים ברמה אטומית באמצעות SPS. אין לשכוח כי חומצה פלואורידית עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש לנקוט באמצעי זהירות, כגון לבישת ציוד מיגון אישי.

spark-plasma-sintering-apparatus-used-for-formation-strontium

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנו מתארים את השימוש בטכניקות תיל מליטה כדי ליצור התקני תחמוצות מורכבים בקנה מידה מיקרומטר פעם תצהיר לייזר (PLD), photolithography ו. PLD מנוצל לגדול סרטים דקים epitaxial. טכניקות photolithography וחוט מליטה הם הציגו כדי ליצור התקנים מעשיים למטרות מדידה.

המצאה של תחמוצות מורכבות מוקפות מרחבית

פרוטוקול לסינתזה ועיבוד של קרמיקה פולי-קריסטלית SrTiO3 מסוממת באופן לא אחיד עם Pr מוצג יחד עם חקירת התכונות התרמו-אלקטריות שלהם.

סינתזה של SrTiO מסומם-PR ללא אחיד<sub&gt; 3</sub&gt; קרמיקה והנכסים תרמיות שלהם

עבודה זו מפרטת את הנהלים לצמיחה והאפיון של הגבישים SrTiO 3 ישירות על מצעי גרמניום ידי בתצהיר שכבה אטומי. ההליך ממחיש את היכולת של שיטת צמיחה כל-כימיות לשלב תחמוצות monolithically על מוליכים למחצה עבור התקני מוליכים למחצה, תחמוצת מתכת.

הצמיחה epitaxial של perovskite סטרונציום Titanate על גרמניום באמצעות הפקדת אטומית Layer

פרוטוקול עבור בודה נקבובי, nanostructured התייצב-yttria-zirconia (YSZ) פיגומים בטמפרטורות בין 1000 ° C ו 1400 ° C מוצג.

ייצור טמפרטורה גבוהה של Nanostructured yttria התייצב-Zirconia (YSZ) פיגומים על ידי<em&gt; באתרו</em&gt; Xerogels בניית תבנית פחמן

אנחנו לפברק מתכת/LaAlO3-/SrTiO-3 -heterostructures באמצעות שילוב של לייזר פעמו התצהיר בחיי עיר מגנטרון התזה. דרך magnetotransport, בחיי עיר רנטגן photoelectron ספקטרוסקופיה ניסויים, נחקור פעולת הגומלין בין תופעות אלקטרוסטטית וכימי של הגז אלקטרון מימדי בדאנטה נוצר במערכת זו.

צמיחה ו Electrostatic/כימי מאפיינים של מתכת/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול לסינתזה של נקבובי בריום חומצה טיטנית (BaTiO3) סרט דק בשיטה בסיוע חומרים פעילי שטח סול-ג'ל, שבו amphipathic עצמית שהורכב חומרים פעילי שטח הקזאין משמשים תבנית אורגני.

סינתזה של נקבובי בריום חומצה טיטנית סרט דק וייצוב תרמי של שלב Ferroelectric על ידי זן נקבוביות-Induced

מחקר זה מראה הייצור מוספים חומר רב (אני) משתמש התמזגו פילמנט פבריקציה נוספת (FFF) של פלדת אל-חלד, אסתטיים.

פילמנט מאוחה פבריקציה נוספת (FFF) של רכיבי מתכת-קרמיקה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לגדול LSMO חלקיקים, (Gd) בוסקו סרטים על SrTiO (001)3 (STO) מצעים יחיד-קריסטל על ידי גלי רדיו (RF)-התזה.

תדר רדיו מגנטרון התזה של GdBa2Cu3O7−אלפא/ La0.67Sr0.33המפעילים הוירטואליים ובעלי התשתית3 bilayer קוואזי סרטים על מצעים יחיד-קריסטל3 (STO) SrTiO

כתב היד מתאר פרוטוקול להתזת מגנטרון בתדרי רדיו של יריעות דקות תרמואלקטריות Bi2Te3 ו- Sb2Te3 על מצעי זכוכית, המייצג שיטת שיקוע אמינה המספקת מגוון רחב של יישומים עם פוטנציאל לפיתוח נוסף.

ייצור יריעות דקות תרמואלקטריות Bi2Te3 ו- Sb2Te3 באמצעות טכניקת התזה של מגנטרון בתדר רדיו

מחקר זה בוחן את המדידות האופטיות הסטנדרטיות של שני קרמיקה זוהרת מתמשכת: SAO-B (כחול) ו-SAO-G (ירוק), כגון תרמלומינסצנציה (TL) וזוהרת מתמשכת (PersL). על ידי שליטה בעומק מלכודת אלקטרונים, עבודה זו מחדשת שיטות דינמיות נגד זיופים בטמפרטורה ו'פתרון זמן'.

שליטה תלויה בפאזה בעומק המלכודת ובזוהר מתמשך בזרחן אלומינאט סטרונציום

פותח פרוטוקול קו-ספיטינג בתדר רדיו לייצור סרטים דקים Bi2Te3 הממומנים במנגן ולהעריך כיצד קלט המנגן משפיע על תכונות ההובלה המבניות והתרמו-אלקטריות. שילוב מתון של מנגן שיפר את אחידות הסרט ואת התנהגות ההעברה הקשורה לגורם כוח, בעוד שקלט גבוה יותר של מנגן הגביר את חוסר הסדר המבני וההתנגדות.

שיפור התכונות התרמואלקטריות של סרטים דקים Bi2Te3 על ידי התזת מנגן

למדו ליצור ביקריסטלים של סטרונציום טיטנט באמצעות מכשיר Spark Plasma Sintering. שיטה זו מאפשרת שליטה מדויקת במבני גבולות גרעין ובזוויות הנטייה שלהם לפיתוח חומרים קרמיים חדשים.

ספארק Apparatus Sintering פלזמה משמש ליצירת סטרונציום Titanate Bicrystals

גלה סרטונים נוספים