| Название: | Катионные реконструкции, индуцирующие наноразмерную прослойку квази-двухмерного электронного газа на границе LaAlO3/SrTiO_3 с рекордной подвижностью электронов |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02-205 Нано- и микроструктуры |
| Научная дисциплина: | 02-204 Поверхность и тонкие пленки |
| Ключевые слова: | Наноразмерная пленка, межфазная граница, катионные замещения, вакансии кислорода, квази-двухмерный электронный газ |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Бойков,ЮА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 15-02-03996 |
| Финансирование 2015 г.: | 600000 |
| Исполнители: |
Волков,МП: лаб. кинетических явлений в твердых телах при низких температурах (Волкова,МП)
Данилов,ВА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Исаченко,ГН: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Лукьянова,ЛН: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Новиков,СВ: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Пшенай-Северин,ДА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Самунин,АЮ: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
|
Проект направлен на решение фундаментальной задачи – установление механизмов, ответственных за появление наноразмерной прослойки квазидвухмерного электронного газа на полярной межфазной границе между двумя широкозонными, оксидными диэлектриками со структурой перовскита. Решение указанной задачи принципиально важно для создания активных и пассивных элементов оксидной электроники. Будет проведен детальный сравнительный анализ структуры и состава высоко проводящих (LaAlO_3/SrTiO_3) и непроводящих (NdGaO_3/SrTiO_3) межфазных границ в гетероструктурах, выращенных на TiO_2 терминированных подложках из титаната стронция. LaAlO_3 и NdGaO_3 изоморфны по структуре и катастрофа полярности должна оказывать примерно одинаковое влияние на проводимость указанных выше границ. Также будет изучена зависимость проводимости межфазной границы в гетероструктурах NdGaO_3/SrTiO_3 от структуры и степени нарушения стехиометрии слоя NdGaO_3. От структуры эпитаксиального слоя галлата неодима , сформированного на поверхности титаната стронция, зависит интенсивность нейтрализации вакансий кислорода в приповерхностном слое подложки в процессе термообработки гетероструктуры в атмосфере кислорода. Сплошные пленки LaAlO_3 и NdGaO_3 толщиной 0.8 - 5.0 nm будут выращены методом лазерного испарения (KrF, длина волны 248 nm) на поверхности TiO_2 терминированных подложек (001)SrTiO_3 при различном (10^(-1) – 10^(-4) mbar ) давлении кислорода. Структура и стехиометрия наноразмерных пленок LaAlO_3 и NdGaO_3, также как и динамика катионных замещений в приповерхностном слое подложки при варьировании давления кислорода в ростовой камере будут контролироваться с использованием Метода Рассеяния Ионов Средних Энергий (энергия ионов H^(+) и/или Не^(+) порядка 100 keV). Данные по морфологии поверхности подложки и выращенных пленок будут получены с использованием микроскопии атомных сил. Для получения информации об ориентация выращенных слоев и величины механических напряжений в их объеме будет использована рентгеновская дифракция. Будут исследованы зависимости проводимости межфазной границы в выращенных гетероструктурах от структуры интегрированных в неѐ пленок, от температуры и от напряженности магнитного поля.
