방법 논문

대량 및 Compositionally 변형 엔트로피 안정 산화물의 박막 합성

DOI:

10.3791/57746

⸱

2018년 5월 29일

 ,  ,  , 
1Department of Materials Science and Engineering, University of Michigan

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

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

고품질 대량 및 박막 (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))의 합성 오와 (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x )) O 엔트로피 안정 산화물 제공 됩니다.

초록

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

우리 대량 및 박막 multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))의 합성에 대 한 절차를 제시 하는 여기, O (Co 변형) 및 (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni 0.25(1-x) CuxZn0.25(1-x)) O (Cu 변종) 엔트로피 안정 산화. 단계 순수 하 고 화학적으로 균질 (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x)) O (x = 0.20, 0.27, 0.33) 및 (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x) CuxZn0.25(1-x)) O (x = 0.11, 0.27) 세라믹 펠 릿 합성 되 고 순수 하 고, 단일 결정 질 박막 대상 산출할의 단계, 매우 높은 품질의 증 착에 사용. 펄스 레이저 증 착 (001) 지향 MgO 기판에 의해 부드러운, 화학적으로 균질, 엔트로피가 안정 된 산화물 박막의 증 착에 대 한 자세한 방법을 설명 합니다. 위상 및 벌크 및 박막 재료의 결정 x 선 회절을 사용 하 여 확인 됩니다. 구성과 화학 동질성 엑스레이 광전자 분광학 및 에너지 흩어진 엑스레이 분광학에 의해 확인 됩니다. 박막의 표면 지형 스캐닝 프로브 현미경으로 측정 됩니다. 고품질의 합성, 단일 결정, 엔트로피가 안정 된 산화물 박막 인터페이스, 크기, 변형, 및 높은 무질서 산화물의이 새로운 클래스의 속성에 장애 효과의 연구를 수 있습니다.

서론

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

2004 년에 높은 엔트로피 금속 합금의 발견부터 높은 엔트로피 재료 속성 같은 증가 경도1,2,3, 인 성4, 으로 상당한 관심을 받고 있다 5, 그리고 부식 저항3,6. 최근, 높은 엔트로피 산화물7,8 , 붕9 발견 되었습니다, 소재 매니아 들을 위한 대형 놀이터 개방. 특히, ferroelectricity10, magnetoelectricity11,12, 열전기13, 초전도14 하 여 유용 하 고 동적 기능 특성을 보여줄 수 산화물, . 엔트로피가 안정 된 산화물 (ESOs) 최근 흥미로운, compositionally 종속 기능 속성15,16, 재료의이 새로운 클래스를 만드는 중요 한 장애에도 불구 하 고 소유 표시 되었습니다. 특히 흥미로운.

엔트로피가 안정 된 물질이 화학적으로 균질, multicomponent (일반적으로 5 개 이상의 성분 데), 단상 자료 어디 configurational 엔트로피 기여 (figure-introduction-1) 깁스 자유 에너지 (figure-introduction-2) 중요 한 단일의 대형 드라이브 정도로 체17단계. 어디 양이온 configurational 장애 관찰 양이온 사이트 전반에 걸쳐 정밀 하 게 제어 구성, 온도, 증 착 속도 요구 한다, multicomponent ESOs의 합성 속도, 냉각 및 담금질 온도7,16 . 이 메서드는 실천 단계 순수 합성 수 고 화학적 균질 엔트로피 안정 산화물 세라믹 펠 릿 및 단계 순수 하 고, 단일 결정, 박막의 원하는 산출할 수 있도록 하고자 합니다. 벌크 재료와 전자, 자기, 구조 속성의 연구를 활성화 하는 90% 이론 밀도 보다 큰 합성 수 또는 박막 물리적 증기 증 착 (PVD) 기술에 대 한 원본으로 사용 하 여. 여기 간주 엔트로피 안정 산화물 5 양이온, 분자 빔 피 (MBE) 등 공동 스퍼터 링, 5 소스를 사용 하는 박막 PVD 기법으로 수 여 됩니다 인해 화학적으로 균질 성 박막을 예금 하는 도전 과제 드리프트 플럭스를 이 프로토콜 결과 화학적으로 균질, 단일 결정, 평면 (~0.15 nm의 루트-의미-스퀘어 (RMS) 거칠기) 엔트로피 안정 산화물 박막 단일 소재 소스에서 공칭 화학 성분 소유 표시 됩니다. 이 박막 합성 프로토콜 제자리에 전자 또는 합성의 실시간 모니터링 및 세련 된 품질 관리에 대 한 광 특성 기술을 포함 하 여 향상 될 수 있습니다. 이 메서드의 예상된 한계 두께 1 μ m 미만이 되도록 고품질 영화를 제한할 수 있습니다 레이저 에너지 드리프트에서 줄기.

성장 및 박막 산화물 재료10,18,19,20,21, 입체 화학 사이의 상관 관계의 특성에 중요 한 진보에도 불구 하 고 산화물에 전자 구조 최종 자료 겉보기에 사소한 방법론 차이에서 형태소 분석에 큰 차이가 발생할 수 있습니다. 또한, multicomponent 엔트로피 안정 산화물의 분야는 오히려 초기 문학7,16박막 합성의 두 현재 보고서 이다. ESOs 화학 증기 증 착 및 분자 빔 피에 의해 제시 될 과제를 우회 하는이 과정에 특히 잘 빌려준다. 여기, 우리는 대량의 상세한 종합 프로토콜 제공 및 영화 ESOs (그림 1), 자료 처리 어려움, 의도 하지 않은 속성 변화를 최소화 하기 위해 얇고 발견 분야에서의 가속을 향상.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

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

주의: 필요한 개인 보호 장비 (PPE) 가까이 터진 신발, 전체 길이 바지, 안전 안경, 미 립 자 여과 마스크, 실험실 코트, 장갑 등 산화물 분말 포즈 피부 접촉 자극과 눈 접촉 자극에 대 한 위험으로 착용. 추가 PPE 요구 사항에 대 한 시작 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트를 참조 하십시오. 종합 연기 후드 등 공학적 통제의 사용으로 행해져야 한다.

1. 대량 엔트로피 안정 산화물의 합성

  1. 구성 산화물 분말의 대량 계산
    1. 원하는 볼륨 구성 이진 산화물의 평균 밀도 곱하여 대상의 총 원하는 질량을 견적 한다.
      figure-protocol-1
      figure-protocol-2
      어디 figure-protocol-3 및 figure-protocol-4 몰 분수와의 밀도 figure-protocol-5 th 구성 요소. 1"에 대 한 (2.54 cm) 직경, ⅛" (0.3175 cm) 두꺼운 샘플, 대상 볼륨은 figure-protocol-6 1.7 cm3.
    2. 구성 이진 산화물의 평균 분자량에 의해이 대상 질량을 분할 하 여 각 구성 요소 필요한 두더지를 결정 합니다.
      figure-protocol-7
      figure-protocol-8
      어디 figure-protocol-9 의 어 금 니 질량은 figure-protocol-10 th 구성 요소. 두더지의 수를 변환 figure-protocol-11 에 의해 그램을 다시
      figure-protocol-12
      참고: 성분과 여기 합성 재료의 대상된 작곡의 표 1 과 2에 부여 됩니다.
  2. 산화물 분말의 전처리
    1. 아쿠아 레 지아 (HNO3 + 3 HCl)의 20 mL으로 에칭 하 여 옥수 유 봉과 박격포를 청소. 박격포에 산을 부 어 하 고 갈기는 유 봉과 하단의 취소 될 때까지. 제대로 산의 처분 하십시오와 물으로 린스.
    2. MgO의 0.559 g, CoO의 1.103 g, NiO의 1.035 g, CuO의 1.103 g와 깨끗 한 박격포 (아데닌 구성)에 대 한 ZnO 분말의 1.129 g 결합.
    3. 20 턴, 시계 방향으로 움직임을 사용 하 여 파우더를 갈아 깨끗 한 방 앗 공이 사용 하 여 다음 20 시계 반대 방향으로 회전 합니다. 박격포의 측면에서 분말을 제거 하 고 박격포의 중심까지 파우더를 브러시를 깨끗 한 금속 주걱 적어도 45 분 사용에 대해이 과정을 반복 합니다.
      참고: 분말 혼합 및 분쇄는 완전 한 분말이 균일 하 고 그레이-블랙 컬러로, 나타납니다 잘게 지상, 그리고 부드러운 느낌.
    4. 전송에 대 한 접착성, 깨끗 한 용기에 가루를 전송 합니다.
  3. 세라믹 펠 릿 눌러
    주의: 다이 조립 하 고 언론이 사용 장갑, 안전 안경 착용. 깨끗 한 종이 표면에 전체 다 청소 및 어셈블리 단계를 수행 합니다. 사용 하는 구성 요소는 그림 2에 표시 됩니다.
    1. 측면과 미네랄 오일 다이의 작은 하단 플런저 (이라는 C 그림 2a 와 2b)의 실내 얼굴을 기름을 바르 십시오을 때까지 바닥에 플러시 다 실린더에 삽입 합니다.
    2. 다이의 측면 커버를 다이의 구멍에 무게 종이 롤. 다이의 하단에 가루를 부 어. 다이에서을에 작은 플런저를 허용 하지 않고 부드럽게 모든 공기 주머니를 제거 하 고 가루를 레벨을 카운터에 부분을 누릅니다. 조심 스럽게 무게 종이 제거.
    3. 슬러리를 형성 하는 다가의 구멍에 가루를 아세톤의 작은 금액을 추가 합니다. 대상과 압력은 공 극의 형성을 억제 하는 동안 곡물 흐름을 수 있습니다.
    4. 파라핀 기름, 분말을 방해 하지 않도록 주의 되 고 측면 및 플런저 ( 그림 2a 및 2b에 부품 B)의 내부 얼굴에 기름칠. 다이에이 부분을 삽입 합니다. 그림 2 c, 위쪽 및 아래쪽 접시를 포함 하 여 사진 조립된 다 눌러 기계에 놓습니다 ( 그림 2a 에서 부품 D 및 2b)도 표면을 제공 하.
    5. 차가운 매치 언론에 다를 놓습니다. 펌프 프레스 팔 200 MPa에 도달할 때까지. 20 분에 대 한 압축 된 상태에서 앉아 언론을 수 있습니다. 압력으로 분말 densifies 시간 긴장 됩니다. 누르는 동안 200 MPa을 유지 하는 데 필요한 압력을 추가 합니다. 다이 밖으로 누출 어떤 초과 용 매를 멀리 닦으십시오.
    6. 프레스 압력을 릴리스 합니다. 조심 스럽게 상단 및 하단 플레이트 제거. 그림 2 c와 같이 칼 집 제거, 제거 피스톤을 배치 합니다. 천천히, 누르면된 대상 노출 하기 전에 어셈블리에서 제거 하는 작은 다이 조각을 누르십시오. 목표는 다에서 노출 될 때까지 어셈블리를 신중 하 게 누릅니다. 조심 스럽게 제거 녹색 신체와 소 결에 대 한 도가니에 전송.
  4. 세라믹 소 결
    주의: 대상 재료는 높은 온도에서 침묵 것입니다. 뜨거운 용광로에서 도가니를 제거할 때 내 열 장갑과 얼굴 방패를 착용.
    1. 누르면된 파우더를 맞는 것입니다 알 루미나 도가니를 2 m m 층의 Yttria-Stabilized 지 르 코니 아 (YSZ) 0.1-0.2 m m 비즈. 코트 YSZ 구슬 도가니의 하단.
      참고: 코팅 대상 도가니의 바닥 닿지 않는 두께에서 약 2 m m 이어야 한다.
    2. 천천히, 그리고 신중 하 게 도가니의 중앙을 누르면된 대상 전송.
    3. 금속 집게를 사용 하 여 신중 하 게 소 용광로에 도가니를 전송 합니다. 50 ° C min-1에서 1100 ° C의 온도 증가. 공기 분위기에서 1100 ° C에서 24 h에 대 한 대상 sinter
    4. 1100 ° C에로에서 도가니를 제거 합니다. 집게를 사용 하 여 신속 하 게 실내 온도 물에 대상을 끄다. 대상 ~ 30 스퍼터 것 이다 s, 다음 물에서 그것을 제거 하 고 건조로 설정.
    5. 일단 목표는 시 원하고 건조, 대상 밀도 측정 하 고 이론 값을 비교 figure-protocol-13 , 파트 1에서 계산. 이전에 사용 하는 균형에는 대상의 질량을 측정 하 고 캘리퍼스를 사용 하 여 치수를 측정 한다. 예상된 값으로 측정 된 밀도의 비율 figure-protocol-14 , % 이론 밀도 준다.
      참고: 합성, 후 밀도 보통 ~ 80% 이론 밀도의.
    6. 높은 밀도, 유 봉과 박격포를 사용 하 여 소 결된 대상 regrind 고 1.2.3 단계에서 대량 합성 절차를 반복 합니다. 두 번째 소 결 후에 대상의 밀도 확인 합니다.
      참고: 일반적으로 측정 된 밀도 figure-protocol-15 이론 밀도, 펄스 레이저 증 착 (PLD)에 적합.

2입니다. ESO 단 결정 필름의 PLD

  1. 대상 준비
    1. 1 단계에서 합성 하는 펠 릿을 대량을 세라믹 지금 증 착 소스 (대상)으로 될 것입니다. 때까지 표면 반사 하 고 균일 한 SiC 종이의 진보적인 (320/600/800/1200) 밀가루를 사용 하 여 원형 모션에 별로 폴란드어.
    2. 챔버 내부에 회전 하는 회전 목마에 목표를 놓고 빔 경로에 최종 대상에 굽기 종이 ~ 2 cm x 2 cm 조각 장소.
    3. 대상에서 단일 쏘 양 축에 걸쳐 결과 화상 마크를 측정 하 여 레이저 자리 크기를 측정 합니다. 점 크기 올바르지 않으면, 조정 초점 렌즈 (그림 3a). 타원, 0.27 c m x 0.24 c m 두 축에 걸쳐 달성 될 때까지 측정된 점 크기를 조정 합니다.
    4. 굽기 종이 제거 하 고 피난에 대 한 문을 닫습니다. 건식 스크롤 펌프 6.7의 압력에 적응을 사용 하 여 챔버를 철수 펜 실바 니 아, 어느 시점에서 터보 펌프 최대 1000 Hz의 속도 회전 수 있습니다.
    5. -5 Pa는 이온 게이지에 의해 측정 된 최소 1.3 x 10의 기본 압력 챔버 밖으로 펌프. 일단, 성장 하는 동안 공정 가스의 사용을 허용 하도록 200 Hz의 속도에 터보를 줄일 수 있습니다.
  2. 기판 준비
    1. 단일 결정, 한쪽 광택, 쥡니다 반도체 학년 사람은 (TCE), 반도체 급료 아세톤, 그리고 고 순도 소 프로 파 놀 (IPA)에서 각 2 분에 의해 0.5 m m 두꺼운 MgO 기판 청소.
    2. 매우 건조 하 고, 압축 된 N2 가스와 기판 버릴 고 열 전도성 실버 페인트의 소량으로 기판 압반 (그림 3b)을 기판 연결 합니다. 열 기판 및 ° C 10 분 핫 플레이트 실버 페인트를 치료에 대 한 압반.
    3. 외부 전송 도구, 장소 챔버에 전송 팔에 기판 홀더 잠금, 로드 물개 그리고-4 실바 적어도 1.3 x 10의 압력 챔버 밖으로 펌프를 사용 하 여
    4. 2 사이 게이트 밸브를 열고 전송 팔을 사용 하 여 기판 압반 히터 어셈블리에 배치 하 여 기판 성장 챔버로 전송.
    5. 로드 잠금에 다시 전송 팔을 철회 하 고 게이트를 봉인. 낮은 챔버 위에 나사 조립품을 사용 하 여 히터.
  3. 레이저 에너지와 Fluence
    참고: 증 착 248 nm KrF 펄스 excimer 레이저에서 방사선으로 사용 됩니다. 레이저 펄스 폭은 20 ~ ns.
    1. 측정 에너지 미터를 사용 하 여 레이저 에너지 챔버 (그림 3a)에 들어가기 전에 그냥 빔 경로에 배치. 2 Hz의 속도로 50 펄스와 포토 다이오드를 해 후 평균 에너지를 결정 합니다.
    2. 다는 레이저의 여기 전압 ± 10 mJ 안정성과 310 엠 제이의 평균 펄스 에너지를 도달할 때까지. 에너지 미터 레이저 챔버에 전달할 수 있도록 빔 경로에서 제거 합니다.
      참고: 10%의 챔버 창의 레이저 감쇠를 사용 하 여 위의 구성 2.55 J c m-2의 fluence를 제공 합니다. 이 작품에서 기판-타겟 거리는 7cm 이다. 다른 기판-대상 차이 이상적인 증 착 조건 및 성장 율을 변경할 수 있습니다.
  4. 증 착
    1. 성장 하기 전에 dehydroxylize MgO의 표면에 진공에 속도 30 ° C 분-1 시 30 분 1000 ° C에 기판이 열. 30 ° 분-1 에서 300 ° C에 온도 줄이기 위해과 10 분 동안 equilibrate 수 있습니다.
      참고: 우리의 보고 온도 히터 블록 내에서 열전대에 의해 결정 됩니다.
    2. 흐름 초고 순도 (99.999%) O2 가스 6.7의 압력에 도달 챔버로 실바
      참고: 때 산소 챔버로 비행, 압력은 barotron 계기를 사용 하 여 측정. 가스 질량 유량 컨트롤러를 사용 하 여 성장 하는 동안 약 실 압력을 안정 시키는 폐쇄 루프 시스템의 일환으로 도입 되었습니다.
    3. 어떤 잔여 오염 물질의 목표를 청소 하 고 사전 제거 하 여 성장을 위해 그들을 준비. 래스터 선택 된 대상을 설정 회전, 레이저는 반격 하지 않을 같은 자리 때마다, 기판 셔터 폐쇄 되 고 ablate 5 Hz의 속도로 2000 펄스에 대 한 대상.
      참고: 대상 현재 준비 되 고 시스템은 증 착에 대 한 올바른 조건 (온도, 압력, fluence)에.
    4. 증 착 하기 전에 셔터를 엽니다. 이러한 조건에서 6 Hz에서 10, 000 펄스는 ~ 80 nm 박막을 생성 합니다.
      참고:이 성장 율은 이전 작업16x 선 반사에 의해 결정 되었다.
    5. 증 착, 후 증가 133에 산소 부분 압력 Pa (1.0 torr) 산소 공석의 형성을 억제 하기 위해. 1 분 10 °에서 40 ° C에 샘플 온도를 감소 시키십시오. 40 ° C에 도달 하면 산소의 흐름 닫고, 압력의 안정화, 후 성장 챔버와 부하 잠금 사이 게이트 밸브를 엽니다. 히이 터를 전송 팔을 사용 하 여 다시 로드 잠금에 어셈블리에서 기판 압반을 제거.
    6. 로드 잠금 분위기를 환기 하 고 외부 전송 도구를 사용 하 여 샘플을 제거 합니다. 나머지 실버 페인트를 벗고 면도날 및 폴란드어 플 래 튼을 사용 하 여 및 입금 자료 압반에서 샘플을 제거 합니다. 2.2 추가 영화 성장 단계에서 시작 하는 절차를 반복 합니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

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

모두는 준비 (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))의 x 선 회절 (XRD) 스펙트럼 찍은 O (x = 0.20, 0.27, 0.33) 및 (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x )CuxZn0.25(1-x)) O (x = 0.11, 0.27) 도자기 (그림 4a) 벌크 및 박막 (그림 4b) 입금. 이러한 데이터는 샘플은 단일 위상 격자 상수, 결정 질 및 필름 두께의 결정에 사용할 수 있습니다 보여줍니다. 엑스레이 광전자 분광학 (XPS) (그림 5

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

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

우리는 설명 하 고 결정 영화 (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))의 단일 대량 및 높은 품질의 합성에 대 한 프로토콜을 표시 O (x = 0.20, 0.27, 0.33) 및 (Mg0.25(1-x) 공동0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x)) O (x = 0.11, 0.27) 엔트로피 안정 산화물. 우리는 이러한 합성 기술을 더 개발 및 확장 필드의 발견으로 엔트로피가 안정 된 산화물의 넓은 범위에 적용할 수 있도록 기대 합니다. 또한, compositionally 다양 한 엔트로피가 안정 된 산화물의 합성 구조 및 화학 기능 속성에 장애의 역할을 공부 하기 위한 플랫폼을 제공 합니다.

우리의 프로토콜 단일 단계...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

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

공개 하는 것이 없다.

감사의 글

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

이 작품 국립 과학 재단 교부 금에 의해 아니요 부분에 투자 되었다 DMR-0420785 (XPS)입니다. 우리 XRD 미시간 대학 미시간 센터 (MC)2, XPS와 그것의 지원 및 미시간 대학 반 Vlack 실험실에 대 한 재료 특성에 대 한 감사. 우리는 또한 대량 재료 준비와 그의 지원에 대 한 토마스 Kratofil를 감사 하 고 싶습니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
마그네슘 산화물 99.95 %피셔AA1468422
코발트 (II) 산화물, 99.995 %피셔AA4435414
니켈 (II) 산화물 99.998 %피셔AA1081914
구리 (II) 산화물 99.995 %피셔AA1070014
아연 산화물 99.99 %피셔AA8781230
TRICHLROETHLENE SEMICNDTR 9FisherAA39744K7
ACETONE SEMICNDTR GRD 99.5%FisherAA19392K7
2-PROPANOL ACS 99.5%FisherA416S4
미네랄 오일, 순수Acros OrganicsAC415080010
알루미나 도가니MTI Corporationeq-ca-l50w40h20
지르코니아(YSZ) 연삭 매체Inframat Advanced 재료4039GM-S010
SiC 종이 320/600/800/1200South Bay TechnologySDA08032-25
MgO (100) 기판, 5x5x0.5 mm, 1SPMTI CorporationMGa050505S1
산소 압축 초고순도 등급, 99.999%극저온 가스OXYUHP
질소 압축 엑스트라 드라이 등급극저온 가스NITEX

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tsai, M. H., Yeh, J. W. High-Entropy Alloys: A Critical Review. Mater Res Lett. 2 (3), 107-123 (2014).
  2. Yeh, J. W., et al. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes. Adv Eng Mater. 6 (5), 299-303 (2004).
  3. Gao, M. C., Carney, C. S., Dogan, N., Jablonksi, P. D., Hawk, J. A., Alman, D. E. Design of Refractory High-Entropy Alloys. Jom. 67 (11), 2653-2669 (2015).
  4. Gludovatz, B., Hohenwarter, A., Catoor, D., Chang, E. H., George, E. P., Ritchie, R. O. A fracture-resistant high-entropy alloy for cryogenic applications. Science. 345 (6201), 1153-1158 (2014).
  5. Zou, Y., Ma, H., Spolenak, R. Ultrastrong ductile and stable high-entropy alloys at small scales. Nat Commun. 6, 7748(2015).
  6. Poulia, A., Georgatis, E., Lekatou, A., Karantzalis, A. E. Microstructure and wear behavior of a refractory high entropy alloy. Int J Refract Met Hard Mater. 57, 50-63 (2016).
  7. Rost, C. M., et al. Entropy-stabilized oxides. Nat Commun. 6, 8485(2015).
  8. Jiang, S., et al. A new class of high-entropy perovskite oxides. Scripta Mater. 142, 116-120 (2018).
  9. Gild, J., et al. High-Entropy Metal Diborides: A New Class of High-Entropy Materials and a New Type of Ultrahigh Temperature Ceramics. Sci Rep. 6 (October), 37946(2016).
  10. Schlom, D. G. others Strain Tuning of Ferroelectric Thin Films. Annu Rev Mater Res. 37, 589-626 (2007).
  11. Zhao, T., et al. Electrical control of antiferromagnetic domains in multiferroic BiFeO3 films at room temperature. Nat Mater. 5 (10), 823-829 (2006).
  12. Borisov, P., Hochstrat, A., Chen, X., Kleemann, W., Binek, C. Magnetoelectric Switching of Exchange Bias. Phys Rev Lett. 94 (11), 117203(2005).
  13. Weidenkaff, A., Robert, R., Aguirre, M., Bocher, L., Lippert, T., Canulescu, S. Development of thermoelectric oxides for renewable energy conversion technologies. Renew Energy. 33 (2), 342-347 (2008).
  14. Pickett, W. E. Electronic structure of the high-temperature oxide superconductors. Rev Mod Phys. 61 (2), 433-512 (1989).
  15. Berardan, D., Franger, S., Dragoe, D., Meena, A. K., Dragoe, N. Colossal dielectric constant in high entropy oxides. Phys Status Solidi - Rapid Res Lett. 10 (4), 328-333 (2016).
  16. Meisenheimer, P. B., Kratofil, T. J., Heron, J. T. Giant Enhancement of Exchange Coupling in Entropy-Stabilized Oxide Heterostructures. Sci Rep. 7 (1), 13344(2017).
  17. Miracle, D. B. High-Entropy Alloys: A Current Evaluation of Founding Ideas and Core Effects and Exploring "Nonlinear Alloys.". Jom. , 1-7 (2017).
  18. Mannhart, J., Schlom, D. G. Oxide Interfaces-An Opportunity for Electronics. Science. 327 (5973), 1607-1611 (2010).
  19. Mundy, J. A., et al. Atomically engineered ferroic layers yield a room-temperature magnetoelectric multiferroic. Nature. 537 (7621), 523-527 (2016).
  20. Martin, L. W., Chu, Y. H., Ramesh, R. Advances in the growth and characterization of magnetic, ferroelectric, and multiferroic oxide thin films. Mater Sci Eng R Rep. 68 (4), 89-133 (2010).
  21. Saremi, S., et al. Enhanced Electrical Resistivity and Properties via Ion Bombardment of Ferroelectric Thin Films. Adv Mater. 28 (48), 10750-10756 (2016).
  22. Cullity, B. D., Weymouth, J. W. Elements of X-ray Diffraction. Am J Phys. 25 (6), 394-395 (1957).
  23. Rijnders, G. J. H. M., Koster, G., Blank, D. H. A., Rogalla, H. In situ monitoring during pulsed laser deposition of complex oxides using reflection high energy electron diffraction under high oxygen pressure. Appl Phys Lett. 70 (14), 1888-1890 (1997).
  24. Low-Angle X-ray Spectroscopy (LAXS) - In-situ Real Time Composition Analysis. , Neocera. http://neocera.com/products/low-angle-x-ray-spectroscopy/ (2018).
  25. Sullivan, M. C., et al. Complex oxide growth using simultaneous in situ reflection high-energy electron diffraction and x-ray reflectivity: When is one layer complete? Appl Phys Lett. 106 (3), 031604(2015).
  26. Eres, G., et al. Time-resolved study of SrTiO3 homoepitaxial pulsed-laser deposition using surface x-ray diffraction. Appl Phys Lett. 80 (18), 3379-3381 (2002).
  27. Fleet, A., Dale, D., Suzuki, Y., Brock, J. D. Observed Effects of a Changing Step-Edge Density on Thin-Film Growth Dynamics. Phys Rev Lett. 94 (3), 036102(2005).
  28. Luca, G. D., Strkalj, N., Manz, S., Bouillet, C., Fiebig, M., Trassin, M. Nanoscale design of polarization in ultrathin ferroelectric heterostructures. Nat Commun. 8 (1), 1419(2017).
  29. De Luca, G., Rossell, M. D., Schaab, J., Viart, N., Fiebig, M., Trassin, M. Domain Wall Architecture in Tetragonal Ferroelectric Thin Films. Adv Mater. 29 (7), (2017).
  30. Gruenewald, J. H., Nichols, J., Seo, S. S. A. Pulsed laser deposition with simultaneous in situ real-time monitoring of optical spectroscopic ellipsometry and reflection high-energy electron diffraction. Rev Sci Instrum. 84 (4), 043902(2013).
  31. MDC Vacuum Products | Vacuum Components, Chambers, Valves, Flanges & Fittings. , https://mdcvacuum.com/DisplayContentPageFull.aspx?cc=b8ca254a-cdc0-4b71-8603-af10ce18bbcb (2018).
  32. Dijkkamp, D., et al. Preparation of Y-Ba-Cu oxide superconductor thin films using pulsed laser evaporation from high Tc bulk material. Appl Phys Lett. 51 (8), 619-621 (1987).
  33. Biegalski, M. D., et al. Relaxor ferroelectricity in strained epitaxial SrTiO3 thin films on DyScO3 substrates. Appl Phys Lett. 88 (19), 192907(2006).
  34. Schlom, D. G., Chen, L. Q., Pan, X., Schmehl, A., Zurbuchen, M. A. A Thin Film Approach to Engineering Functionality into Oxides. J Am Ceram Soc. 91 (8), 2429-2454 (2008).
  35. Damodaran, A. R., Breckenfeld, E., Chen, Z., Lee, S., Martin, L. W. Enhancement of Ferroelectric Curie Temperature in BaTiO3 Films via Strain-Induced Defect Dipole Alignment. Adv Mater. 26 (36), 6341-6347 (2014).

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

허가 요청

태그

XXX

관련 논문