Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение бидоменной структуры в пластинах танталата лития методом фотонного отжига

ФИО: Кислюк А.М.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.ф.-м.н. Малинкович Михаил Давыдович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Материаловедения полупроводников и диэлектриков

Академическая группа: МПП-12-1

Для исследования поверхностных свойств различных веществ с разрешением, близким к атомарному, и манипулирования объектами на наноразмерном уровне широкое распространение в материаловедении получила сканирующая зондовая микроскопия. Сейчас для прецизионного подвода иглы микроскопа используются пьезоэлектрические устройства точного позиционирования на основе керамики цирконата-титаната свинца или аналогичной. Использование пьезокерамики обусловлено её высокими значениями пьезомодулей и коэффициента преобразования электрической энергии в механическую. В то же время пьезокерамики существует ряд серьёзных недостатков, которые сильно ограничивают характеристики и возможности устройства. Пьезокерамика обладает большим сегнетоэлектрическим гистерезисом, нелинейной зависимостью деформации от приложенного электрического поля, запаздывающей реакцией при изменении этого поля. Поэтому необходимо периодически проводить калибровку параметров сканеров. Температура Кюри пьезокерамики составляет 100–150 °C, поэтому невозможно использовать пьезокерамику при более высоких температурах.

Достойной заменой пьезокерамике могут служить монокристаллические сегнетоэлектрики. Для этого в монокристаллической пластинке создают бидоменную структуру, при приложении электрического поля такая структура деформируется по биморфному принципу. Бидоменные пластины монокристаллического ниобата (LiNbO3) и танталата (LiTaO3) лития лишены недостатков пьезокерамики, имеют высокую температуру Кюри (≈1140 °C и ≈660 °С для ниобата и танталата лития, соответственно), не имеют гистерезиса и крипа. Будучи оптическими, эти материалы могут применяться для юстировки квантовых резонаторов и в качестве волноводов с прецизионно изменяемой геометрией.

В данной работе решается задача получения бидоменных структур на основе танталата лития с ровной междоменной границей методом фотонного отжига. Контроль доменной структуры после отжига производят при помощи селективного травления в кипящей смеси азотной и плавиковой кислот. В работе были получены бидоменные пластины монокристаллического танталата лития, в перспективе способные осуществлять безгистерезисные прецизионные перемещения с высокой стабильностью.