تم تمويل هذا العمل جزئيا بمنحه من "مؤسسة العلوم الوطنية" لا هيئة الهجرة واللاجئين-0420785 (XPS). نشكر مركز جامعة ميشيغان في ولاية ميشيغان "توصيف المواد"، (MC)2، لمساعدته مع XPS، ومختبر جامعة ميشيغان Van Vlack على زرد. كما نود أن نشكر توماس كراتوفيل لمساعدته بإعداد المواد السائبة.

تنبيه: ارتداء اللازمة معدات الوقاية الشخصية (معدات الوقاية الشخصية) بما في ذلك إغلاق الأصابع أحذية وسروال كامل طول ونظارات السلامة، قناع تنقية الجسيمات، ومعطف مختبر وقفازات كأكسيد مساحيق تشكل خطرا للاتصال تهيج الجلد وتهيّج العين الاتصال. استشارة جميع صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة قبل بداية الاحتياجات الإضافية من معدات الوقاية الشخصية. وينبغي أن يتم توليف باستخدام ضوابط هندسية مثل غطاء دخان.
1-معظم توليف أكاسيد استقرت الانتروبيا
<ol><li>
حساب كتلة من المساحيق المكونة من أكسيد
	<ol>
<li>تقدير الكتلة الإجمالية المطلوبة للهدف بضرب وحدة التخزين المطلوبة بمتوسط كثافة أكسيد ثنائي المكونة لها. <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq3v2.jpg"> <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq4.jpg"> حيث <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq5.jpg"> و <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq6.jpg"> الكسر الخلد والكثافة <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq7.jpg"> </img>العنصر th. ل 1 "قطر (2.54 سم)، ⅛" وحدة التخزين الهدف عينة سميكة (0.3175 سم)، <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq8.jpg"> </img>1.7 سم3.</li>
		<li>تحديد جزيئات المطلوبة لكل مكون بقسمة هذا الهدف كتلة كتلة المولى متوسط أكسيد ثنائي التأسيسية. <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq9v2.jpg"> <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq10.jpg"> حيث <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq11.jpg"> هو كتلة المولى <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq7.jpg"> </img>العنصر th. تحويل عدد الشامات، <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq12.jpg"> </img>، العودة إلى غراما من <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq13.jpg"> ملاحظة: يتم إعطاء الجماهير من المكونات والتراكيب المستهدفة للمواد المركبة هنا في الجدولين 1 و 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
تجهيزها من مساحيق أكسيد
	<ol>
<li>تنظيف عقيق المدقة والهاون بالنقش مع 20 مل ريجيا أكوا (HNO3 + 3 HCl). صب الحامض في قذائف الهاون وطحن مع المدقة حتى الجزء السفلي من الواضح. التخلص من الحامض بشكل صحيح وشطف بالماء.</li>
		<li>الجمع بين ز 0.559 من MgO، 1.103 ز من سجع، 1.035 ز لظاهرتي، ز 1.103 من CuO، و 1.129 ز من مساحيق أكسيد الزنك (لتكوين اكويمولار) بقذائف الهاون نظيفة.</li>
		<li>استخدام مدقة نظيفة، طحن مسحوق استخدام الاقتراحات عقارب الساعة ليتحول 20، ثم يتحول 20 عكس اتجاه عقارب الساعة. كرر هذه العملية على الأقل 45 دقيقة استعمال ملعقة معدنية نظيفة إزالة مسحوق من الجانبين من قذائف الهاون وفرشاة المسحوق وصولاً إلى مركز قذائف الهاون. ملاحظة: مسحوق خلط وطحن بالكامل عندما يكون المسحوق متجانس ورمادي-أسود اللون، يظهر ناعما الأرض، ويشعر على نحو سلس.</li>
		<li>نقل المسحوق في وعاء نظيف، ويمكن إغلاقها بشرط للنقل.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الملحة بيليه السيراميك تنبيه: ارتداء القفازات ونظارات السلامة عند تجميع يموت وأثناء استخدام الصحافة. نفذ الخطوات تنظيف والجمعية يموت كامل على سطح ورقة نظيفة. ويبين الشكل 2المكونات المستخدمة.<ol>
<li>تليين الجانبين ووجه صغيرة أسفل المكبس (ج المسمى في الشكل 2 ألف و 2 باء) ليموت مع الزيوت المعدنية الداخلية وإدراج الاسطوانة يموت حتى يتم طرد مع الجزء السفلي.</li>
		<li>لفة ورقة وزنها في تجويف يموت حتى أن تغطي الجانبين من الموت. صب المسحوق في الجزء السفلي من الموت. دون السماح بالمكبس الصغيرة تسقط من يموت، اضغط بلطف الجزء الخاص بالعداد لإزالة أي جيوب هوائية ومستوى المسحوق. إزالة الورق تزن بعناية.</li>
		<li>إضافة كمية قليلة من الأسيتون في مسحوق في تجويف يموت لتشكيل الطين. وهذا يتيح تدفق الحبوب بينما الهدف هو تحت الضغط ويحول دون تشكيل الفراغات.</li>
		<li>تليين الجانبين والوجه الداخلي للمكبس (الجزء باء في الشكل 2 ألف و 2 باء) مع زيت البارافين، مع الحرص على عدم إزعاج المسحوق. إدراج هذا الجزء في الموت. ضع يموت المجتمعون في آلة الضغط كما في الصورة في الشكل 2 (ج)، بما في ذلك لوحات العلوي والسفلي (أجزاء د في الشكل 2 أ و 2b) لتوفير سطح حتى.</li>
		<li>ضع يموت في الصحافة أونياكسيال الباردة. مضخة الذراع الصحافة حتى يتم التوصل إلى 200 الآلام والكروب الذهنية. السماح للصحافة الجلوس في حالة ضغط لمدة 20 دقيقة. سوف الاسترخاء الضغط مع مرور الوقت المسحوق دينسيفيس. إضافة الضغط حسب الحاجة للحفاظ على 200 الآلام والكروب الذهنية لمدة الملحة. مسح بعيداً أي مذيب الزائد الذي تسرب من الموت.</li>
		<li>الإفراج عن ضغط الصحافة. بعناية إزالة لوحات العلوي والسفلي. ضع إزالة غمد وإزالة المكبس كما هو مبين في الشكل 2 (ج). اضغط ببطء، إزالة قطعة صغيرة يموت من الجمعية العامة قبل كشف الهدف الذي تم الضغط عليه. اضغط على الجمعية بعناية حتى يتم كشف الهدف من الموت. بعناية إزالة الجسم الأخضر ونقل إلى بوتقة تلبد.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
تلبد السيراميك تنبيه: سوف تطفئ المواد المستهدفة من ارتفاع درجات الحرارة. ارتداء قفازات مقاومة للحرارة ودرع وجه عند إزالة البوتقة من الفرن الساخن.<ol>
<li>الحصول على بوتقة ألومينا التي سيكون من المناسب أن المسحوق الذي تم الضغط عليه والخرز طبقة 2 مم من يترياستابيليزيد زركونيا (يسز) 0.1-0.2 مم. معطف الجزء السفلي من البوتقة مع الخرز يسز. ملاحظة: يجب أن يكون الطلاء حوالي 2 مم في السمك التأكد من أن الهدف ليس الاتصال الجزء السفلي من البوتقة.</li>
		<li>نقل ببطء وعناية هدف الضغط على من البوتقة وسط.</li>
		<li>باستخدام ملقط معدني، النقل بعناية في البوتقة للفرن تلبد. زيادة درجة الحرارة إلى 1100 درجة مئوية في 50 درجة مئوية دقيقة-1. الملبدات الهدف ح 24 في 1,100 درجة مئوية في جو هواء.</li>
		<li>بينما في 1100 درجة مئوية، إزالة البوتقة من الفرن. باستخدام ملقط، يشفي بسرعة الهدف في الماء في درجة حرارة الغرفة. سوف تفل الهدف ~ 30 s، ثم قم بإزالتها من المياه وتعيين إلى الجاف.</li>
		<li>بمجرد الهدف بارد وجاف، قياس كثافة المستهدفة ومقارنة بالقيمة النظرية، <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq14v2.jpg"> </img>، والمحسوبة في الجزء 1. قياس كتلة المستهدفة على التوازن المستخدمة سابقا، وقياس الأبعاد باستخدام الفرجار. نسبة الكثافة يقاس بالقيمة المقدرة، <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq15.jpg"> </img>، يعطي الكثافة النظرية النسبة المئوية. ملاحظة: بعد التوليف، الكثافة هو عادة ~ 80% الكثافة النظرية.</li>
		<li>لكثافة أعلى، regrind متكلس الهدف باستخدام مدقة وهاون وكرر الإجراء "تجميع الجزء الأكبر" من الخطوة 1.2.3. وبعد تلبد الثاني، تحديد كثافة الهدف. ملاحظة: عادة ما يتم قياس كثافة <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq16.jpg"> الكثافة النظرية، ومناسبة لترسب الليزر النبضي (PLD).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2-الملعوبة ايسو البلورة الأحادية الأفلام
<ol><li>
إعداد الهدف
	<ol>
<li>الآن معظم الكريات السيراميك توليفها في الخطوة 1 سيكون بمثابة مصادر ترسب (الأهداف). البولندية الهدف (ق) في حركة دائرية باستخدام الحصى (320/600/800/1,200) تدريجيا من الورق SiC حتى السطح عاكس وموحدة.</li>
		<li>وضع الأهداف على دائري الدورية داخل الدائرة ثم ضع قطعة ورق النسخ ~ 2 سم × 2 سم على الهدف النهائي في مسار الشعاع.</li>
		<li>قياس حجم بقعة الليزر بإطلاق رصاصة واحدة على الهدف وقياس علامة حرق الناتج عبر كلا المحاور. إذا لم يكن حجم البقعة الصحيحة، ضبط تركيز العدسة (الشكل 3a). ضبط حجم بقعة المقاسة حتى يتحقق قطع ناقص، 0.27 سم × 0.24 سم عبر محاور على حد سواء.</li>
		<li>قم بإزالة ورق النسخ وأغلق الباب للإجلاء. إخلاء قاعة استخدام تمرير جافة التخشين مضخة لضغط 6.7 السلطة الفلسطينية، وعند هذه النقطة يمكن نسج المضخة التوربينية تصل إلى معدل 1,000 هرتز.</li>
		<li>مضخة خارج الدائرة إلى ضغط قاعدة على الأقل 1.3 × 10-5 السلطة الفلسطينية كما تقاس مقياس أيون. بمجرد التوصل إلى خفض توربو إلى سرعة 200 هرتز للسماح باستخدام غاز عملية أثناء النمو.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
إعداد سفلية
	<ol>
<li>تنظيف واحدة بلورية، جانب واحد مصقول، الركيزة MgO سميكة 0.5 مم من سونيكيشن لكل دقيقتين في أشباه الموصلات الصف إثيلين ثلاثي كلور (التقليدي) وأشباه الموصلات الصف الأسيتون الايزوبروبانول درجة نقاء عالية (IPA).</li>
		<li>ينفخون الركازة مع الغاز2 ن مضغوط وجافة جداً، وإرفاق الركيزة الركيزة التجويف البلاتيني (الشكل 3b) مع كمية صغيرة من الطلاء الفضة موصلة حرارياً. بتسخين الركيزة والتجويف البلاتيني لدرجة مئوية لمدة 10 دقيقة على لوحة الساخن لعلاج الطلاء الفضة.</li>
		<li>باستخدام أداة التحويل الخارجي، مكان صاحب الركازة على ذراع نقل في قاعة تحميل القفل، ثم ختم وتضخ إلى الدائرة ضغط على الأقل 1.3 × 10-4 السلطة الفلسطينية.</li>
		<li>نقل الركيزة في غرفة النمو بفتح صمام البوابة بين البلدين واستخدام ذراع نقل إلى مكان التجويف البلاتيني الركازة على الجمعية سخان.</li>
		<li>سحب ذراع نقل مرة أخرى إلى تأمين الحمولة وإغلاق البوابة. انخفاض سخان استخدام الجمعية المسمار على رأس الدائرة.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
طاقة الليزر وفلوينس ملاحظة: يتم تمكين ترسب التشعيع من 248 ليزر اكسيمر نابض أولياء شمال البحر الأبيض المتوسط. عرض نبضات الليزر هو ~ 20 ns.<ol>
<li>قياس طاقة الليزر باستخدام مقياس الطاقة وضعها في مسار الشعاع، قبل دخول قاعة (الشكل 3a). تحديد الطاقة يعني بعد الإشعاعية الضوئي مع البقول 50 بمعدل 2 هرتز.</li>
		<li>تختلف الجهد الإثارة من الليزر حتى يتم التوصل إلى طاقة نبض متوسط من 310 مللي جول مع ± 10 مللي جول الاستقرار. إزالة العداد الطاقة من مسار الشعاع للسماح بالليزر لتمرير في الدائرة. ملاحظة: باستخدام توهين ليزر من إطار الدائرة 10%، يعطي التكوين أعلاه فلوينس من 2.55 سم ي-2. المسافة المستهدفة الركيزة في هذا العمل 7 سم. فرق مختلفة الركيزة-هدف قد تتغير ظروف ترسب مثالية ومعدل النمو.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الترسب
	<ol>
<li>أمام النمو، بتسخين الركيزة إلى 1000 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في معدل 30 درجة مئوية دقيقة-1 في الفراغ ديهيدروكسيليزي على سطح البلورة MgO. خفض درجة الحرارة إلى 300 درجة مئوية في درجة 30 دقيقة-1 والسماح لحجته لمدة 10 دقائق. ملاحظة: لدينا درجات الحرارة المبلغ عنها التي تحددها الحرارية داخل كتلة سخان.</li>
		<li>تدفق فائقة النقاء (99.999%) O غاز2 في قاعة الوصول إلى ضغط 6.7 السلطة الفلسطينية. ملاحظة: عندما الأوكسجين جوا إلى الدائرة، هناك الضغط يتم قياسها باستخدام مقياس باروترون. هو عرض الغاز باستخدام وحدة تحكم بتدفق جماعي، كجزء من نظام الحلقة المغلقة التي تستقر غرفة الضغط أثناء النمو.</li>
		<li>تنظيف هدفا لأي ملوثات المتبقية وإعدادهم للنمو بالاجتثاث المسبق. تعيين الهدف المحدد إلى النقطية وتدوير، حيث أن الليزر لا يضرب في نفس المكان في كل مرة، وضمان أن مصراع الركازة مغلق ويجتذ هدفا لنبضات 2,000 بمعدل 5 هرتز. ملاحظة: الهدف مستعدة الآن، وهذا النظام في الشروط الصحيحة (درجة الحرارة والضغط وفلوينس) لترسب.</li>
		<li>فتح المصراع قبل الترسيب. في هذه الظروف، تنتج نبضات 10,000 في 6 هرتز لهيدا ~ 80 نانومتر سميكة. ملاحظة: معدل النمو هذا تحدده انعكاسية الأشعة السينية في العمل السابق16.</li>
		<li>بعد الترسيب، زيادة ضغط الأكسجين الجزئي إلى 133 السلطة الفلسطينية (بالتور 1.0) تحول دون تشكيل الشواغر الأوكسجين. خفض درجة حرارة العينة إلى 40 درجة مئوية في درجة 10 دقيقة-1. حالما يتم التوصل إلى 40 درجة مئوية، إغلاق تدفق الأوكسجين، وبعد استقرار الضغط، فتح صمام البوابة بين دائرة النمو وتأمين الحمولة. رفع السخان واستخدام ذراع نقل لإزالة التجويف البلاتيني الركيزة من الجمعية مرة أخرى إلى تأمين الحمولة.</li>
		<li>التنفيس عن قفل التحميل إلى الغلاف الجوي وإزالة العينة باستخدام أداة التحويل الخارجي. إزالة النموذج من التجويف البلاتيني باستخدام شفرة حلاقة والبولندية التجويف البلاتيني أن تقلع الطلاء الفضة المتبقية وأودعت المواد. كرر الإجراء بدءاً من الخطوة 2، 2 للنمو الفيلم إضافية.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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

ليس لدينا شيء الكشف عنها.

أننا قد وصفت وسيظهر بروتوكول لتركيب الجملة وعالية الجودة، واحد أفلام بلوري (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س (x = 0.20، 0.27، 0.33) و (ملغ0.25(1-x) Co0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cuxالزنك0.25(1-x)) س (x = 0.11، 0.27) أكاسيد استقرت الانتروبيا. أننا نتوقع من هذه التقنيات ...

منذ اكتشاف سبائك معدنية عالية-الانتروبيا في عام 2004، مواد عالية-الانتروبيا قد اجتذبت اهتماما كبيرا بسبب خصائص مثل زيادة صلابة1،2،3، المتانة4، 5، ومقاومة التآكل3،6. في الآونة الأخيرة، تم اكتشاف أكاسيد عالية-الانتروبيا7،8 ورد9 ، فتح ملعب كبير لهواة المادية. أكاسيد، على وجه الخصوص، يمكن أن تظهر خصائص وظيفية مفيدة وحيوية مثل فيرروليكتريسيتي10و11،ماجنيتوليكتريسيتي12ثيرموليكتريسيتي13الموصلية الفائقة14 . أكاسيد استقرت الانتروبيا (ESOs) أظهرت مؤخرا أن تمتلك مثيرة للاهتمام، وتعتمد على شكل تركيبي الخصائص الفنية15،16، وعلى الرغم من اضطراب كبير، مما يجعل هذه الفئة الجديدة من المواد خاصة مثيرة.
استقرت الانتروبيا مواد متجانسة كيميائيا، متعددة المكونات (عادة بعد خمسة أو أكثر من مكونات)، المواد الوحيدة فيها مساهمة انتروبيك تنجز (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq1.jpg">) إلى طاقة جيبس الحرة (<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57746/57746eq2.jpg">) كبير يكفي لدفع تشكيل وحيد المرحلة الصلبة الحل17. تخليق ESOs متعددة المكونات، حيث لوحظ اضطراب تنجز الأيوني عبر مواقع الأيونات الموجبة، تتطلب تحكماً دقيقا في تكوينها، ودرجة الحرارة ومعدل الترسيب، إخماد معدل، واخماد درجة الحرارة7،16 . ويسعى هذا الأسلوب لتمكين ممارس القدرة على توليف مرحلة نقية ومتجانسة كيميائيا من أكسيد استقرت الانتروبيا السيراميك الكريات ومرحلة نقية، واحد البلورية، شقة الأغشية الرقيقة من ستويتشيوميتري المطلوب. المواد السائبة يمكن توليفها مع أكبر من الكثافة النظرية 90% مما يتيح دراسة الخصائص الإلكترونية والمغناطيسية، والهيكلية أو استخدامها كمصادر رقيقة المادية بخار ترسب (الترسيب الفيزيائي للبخار) تقنيات. وستعرض أكاسيد استقرت الانتروبيا النظر هنا يكون خمسة الكاتيونات، تقنيات الترسيب الفيزيائي للبخار رقيقة التي توظف خمسة مصادر، مثل الحزمة الجزيئية تنضيد (MBE) أو المشترك اﻷخرق، مع التحدي المتمثل في إيداع طبقات رقيقة متجانسة كيميائيا الواجب إلى تدفق الانجراف. وينتج هذا البروتوكول واحدة متجانسة كيميائيا، بلورية، مسطحة (الجذر-يعني-ساحة (RMS) خشونة ~0.15 نيوتن متر) أكسيد استقرت الانتروبيا الأغشية الرقيقة من مصدر مادي واحد، مما يبين أن تمتلك التركيب الكيميائي الأسمى. ويمكن تعزيز هذا البروتوكول توليف رقيقة بإدراج تقنيات الوصف البصري للرصد في الوقت الحقيقي للتوليف ومراقبة نوعية راقية أو في الموقع الإلكتروني. القيود المتوقعة من هذا الأسلوب تنبع من الانجراف الطاقة الليزر التي قد تحد من سمك أفلام عالية الجودة يكون أقل من 1 ميكرومتر.
وعلى الرغم من التقدم الكبير في النمو وتوصيف رقيقة أكسيد المواد10،18،19،،من2021، العلاقة بين الفراغية و بنية إلكترونية في أكاسيد يمكن أن يؤدي إلى وجود اختلافات كبيرة في المواد النهائية الناجمة عن الاختلافات المنهجية التي تبدو تافهة. وعلاوة على ذلك، مجال أكاسيد متعددة المكونات استقرت الانتروبيا الوليدة بدلاً من ذلك، مع التقارير الحالية سوى اثنين من التوليف رقيقة في7،الأدب16. ESOs تصلح جيدا لهذه العملية، والالتفاف حول التحديات التي ستقدم بترسب البخار الكيميائي وتنضيد الحزمة الجزيئية. هنا، نحن نقدم بروتوكول توليف مفصلة الأكبر ورقيقة الأفلام ESOs (الشكل 1)، بغية التقليل إلى أدنى حد من مواد معالجة الصعوبات، تباينات الملكية غير مقصودة، والتعجيل باكتشاف في المجال تحسين.

<table><tbody><tr><td>MAGNESIUM OXIDE 99.95%</td><td>Fisher</td><td>AA1468422</td><td></td></tr><tr><td>COBALT(II) OXIDE, 99.995%</td><td>Fisher</td><td>AA4435414</td><td></td></tr><tr><td>NICKEL(II) OXIDE 99.998%</td><td>Fisher</td><td>AA1081914</td><td></td></tr><tr><td>COPPER(II) OXIDE 99.995%</td><td>Fisher</td><td>AA1070014</td><td></td></tr><tr><td>ZINC OXIDE 99.99%</td><td>Fisher</td><td>AA8781230</td><td></td></tr><tr><td>TRICHLROETHLENE SEMICNDTR 9</td><td>Fisher</td><td>AA39744K7</td><td></td></tr><tr><td>ACETONE SEMICNDTR GRD 99.5%</td><td>Fisher</td><td>AA19392K7</td><td></td></tr><tr><td>2-PROPANOL ACS 99.5%</td><td>Fisher</td><td>A416S4</td><td></td></tr><tr><td>Mineral oil, pure</td><td>Acros Organics</td><td>AC415080010</td><td></td></tr><tr><td>alumina crucible</td><td>MTI Corporation</td><td>eq-ca-l50w40h20</td><td></td></tr><tr><td>ZIRCONIA (YSZ) GRINDING MEDIA</td><td>Inframat Advanced Materials</td><td>4039GM-S010</td><td></td></tr><tr><td>SiC paper 320/600/800/1200</td><td>South Bay Technology</td><td>SDA08032-25</td><td></td></tr><tr><td>MgO (100) substrate, 5x5x0.5 mm, 1SP</td><td>MTI Corporation</td><td>MGa050505S1</td><td></td></tr><tr><td>OXYGEN COMPRESSED ULTRA HIGH PURITY GRADE, 99.999%</td><td>Cryogenic Gases</td><td>OXYUHP</td><td></td></tr><tr><td>NITROGEN COMPRESSED EXTRA DRY GRADE</td><td>Cryogenic Gases</td><td>NITEX</td><td></td></tr></tbody></table>

bulk and thin film synthesis of compositionally variant entropy-stabilized oxides

نقدم هنا، إجراء لتركيب الجملة ورقيقة مولتيكومبونينت (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س (المتغير Co) و (ملغ0.25(1-x)Co0.25(1-x)ني 0.25(1-x) Cuxالزنك0.25(1-x)) س (Cu البديل) استقرت الانتروبيا أكاسيد. مرحلة نقية ومتجانسة كيميائيا (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س (x = 0.20، 0.27، 0.33) و (ملغ0.25(1-x)Co0.25(1-x)ني0.25(1-x) Cuxالزنك0.25(1-x)) س (x = 0.11، 0.27) الكريات السيراميك يتم تصنيعه والمستخدمة في ترسب فائقة الجودة، المرحلة الأغشية الرقيقة بلورية نقية، واحدة من ستويتشيوميتري الهدف. ويرد وصف منهجية مفصلة لترسب أكسيد السلس، ومتجانسة كيميائيا، استقرت الانتروبيا الأغشية الرقيقة بالليزر النبضي ترسب على ركائز MgO (001 (المنحى. وأكدت المرحلة وكريستالينيتي السائبة والمواد رقيقة هي استخدام حيود الأشعة السينية. تكوين والتجانس الكيميائية تؤكدها مطيافية الأشعة السينية النانومترية والطاقة مطيافية الأشعة السينية المشتتة. يتم قياس التضاريس السطحية للأغشية الرقيقة بالفحص المجهري التحقيق. تركيب ذات جودة عالية، الأغشية الرقيقة أكسيد البلورية، استقرت الانتروبيا واحدة تمكن الدراسة من واجهة، والحجم، وسلالة، وآثار الاضطراب على الخصائص في هذه الفئة الجديدة من مواد أكسيد شدة اضطرابه.

أطياف حيود الأشعة السينية (XRD) واتخذت من كلا استعداد (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س (x = 0.20، 0.27، 0.33) و (ملغ0.25(1-x)Co0.25(1-x)ني0.25(1-x )Cuxالزنك0.25(1-x)) س (x = 0.11، 0.27) الجزء الأكبر من السيراميك (الشكل 4a) وأودعت ?...

Watch this Scientific Journal Video about Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides at JoVE.com

Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides

تركيب الجملة ذات جودة عالية ورقيقة (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س و (ملغ0.25(1-x)Co0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cuxالزنك0.25(1-x )) أكاسيد استقرت الانتروبيا س يرد.

السائبة وتوليف رقيقة أكاسيد استقرت الانتروبيا شكل تركيبي البديل

Here, we present a procedure for the synthesis of bulk and thin film multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (Co variant) and ...

bulk-thin-film-synthesis-compositionally-variant-entropy-stabilized

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Engineering

Unit 1

The Second Law of Thermodynamics

SCIENTISTS IN ACTION

9.4K Views.  University of Michigan. تركيب الجملة ذات جودة عالية ورقيقة (ملغ0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cu0.25(1-x)الزنك0.25(1-x)Cox) س و (ملغ0.25(1-x)Co0.25(1-x)ني0.25(1-x)Cuxالزنك0.25(1-x )) أكاسيد استقرت الانتروبيا س يرد.

Video: Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

Nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition of metal oxides with tunable morphology, structure, density and stoichiometry by a proper control of the plasma plume expansion dynamics. Such versatility can be exploited to produce nanostructured films from compact and dense to nanoporous characterized by a hierarchical assembly of nano-sized clusters. In particular we describe the detailed methodology to fabricate two types of Al-doped ZnO (AZO) films as transparent electrodes in photovoltaic devices: 1) at low O2 pressure, compact films with electrical conductivity and optical transparency close to the state of the art transparent conducting oxides (TCO) can be deposited at room temperature, to be compatible with thermally sensitive materials such as polymers used in organic photovoltaics (OPVs); 2) highly light scattering hierarchical structures resembling a forest of nano-trees are produced at higher pressures. Such structures show high Haze factor (&gt;80%) and may be exploited to enhance the light trapping capability. The method here described for AZO films can be applied to other metal oxides relevant for technological applications such as TiO2, Al2O3, WO3 and Ag4O4.

We describe the experimental method to deposit nanostructured oxide thin films by nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas. By using this method Al-doped ZnO (AZO) films, from compact to hierarchically structured as nano-tree forests, can be deposited.

تلفيق نانو هندسيا إجراء أكاسيد شفافة من ترسب الليزر النبضي

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from the inherent strong electron correlations that reside within them. These materials can also possess electronic phase separation in which regions of vastly different resistive and magnetic behavior can coexist within a single crystal alloy material. By reducing the scale of these materials to length scales at and below the inherent size of the electronic domains, novel behaviors can be exposed. Because of this and the fact that spin-charge-lattice-orbital order parameters each involve correlation lengths, spatially reducing these materials for transport measurements is a critical step in understanding the fundamental physics that drives complex behaviors. These materials also offer great potential to become the next generation of electronic devices 1-3. Thus, the fabrication of low dimensional nano- or micro-structures is extremely important to achieve new functionality. This involves multiple controllable processes from high quality thin film growth to accurate electronic property characterization. Here, we present fabrication protocols of high quality microstructures for complex oxide manganite devices. Detailed descriptions and required equipment of thin film growth, photo-lithography, and wire-bonding are presented.

We describe the use of pulsed laser deposition (PLD), photolithography and wire-bonding techniques to create micrometer scale complex oxides devices. The PLD is utilized to grow epitaxial thin films. Photolithography and wire-bonding techniques are introduced to create practical devices for measurement purposes.

تلفيق من أكاسيد مجمع المحصورة مكانيا

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from ...

Atomically Defined Templates for Epitaxial Growth of Complex Oxide Thin Films

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain such surfaces are described. The first approach is the preparation of single terminated perovskite SrTiO3 (001) and DyScO3 (110) substrates. Wet etching was used to selectively remove one of the two possible surface terminations, while an annealing step was used to increase the smoothness of the surface. The resulting single terminated surfaces allow for the heteroepitaxial growth of perovskite oxide thin films with high crystalline quality and well-defined interfaces between substrate and film. In the second approach, seed layers for epitaxial film growth on arbitrary substrates were created by Langmuir-Blodgett (LB) deposition of nanosheets. As model system Ca2Nb3O10- nanosheets were used, prepared by delamination of their layered parent compound HCa2Nb3O10. A key advantage of creating seed layers with nanosheets is that relatively expensive and size-limited single crystalline substrates can be replaced by virtually any substrate material.

Various procedures are outlined to prepare atomically defined templates for epitaxial growth of complex oxide thin films. Chemical treatments of single crystalline SrTiO3 (001) and DyScO3 (110) substrates were performed to obtain atomically smooth, single terminated surfaces. Ca2 Nb3 O10- nanosheets were used to create atomically defined templates on arbitrary substrates.

قوالب المعرفة بالذرة لالفوقي النمو من أكسيد مجمع الأغشية الرقيقة

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain ...

Chemistry

Writing and Low-Temperature Characterization of Oxide Nanostructures

Oxide nanoelectronics is a rapidly growing field which seeks to develop novel materials with multifunctional behavior at nanoscale dimensions. Oxide interfaces exhibit a wide range of properties that can be controlled include conduction, piezoelectric behavior, ferromagnetism, superconductivity and nonlinear optical properties. Recently, methods for controlling these properties at extreme nanoscale dimensions have been discovered and developed. Here are described explicit step-by-step procedures for creating LaAlO3/SrTiO3 nanostructures using a reversible conductive atomic force microscopy technique. The processing steps for creating electrical contacts to the LaAlO3/SrTiO3 interface are first described. Conductive nanostructures are created by applying voltages to a conductive atomic force microscope tip and locally switching the LaAlO3/SrTiO3 interface to a conductive state. A versatile nanolithography toolkit has been developed expressly for the purpose of controlling the atomic force microscope (AFM) tip path and voltage. Then, these nanostructures are placed in a cryostat and transport measurements are performed. The procedures described here should be useful to others wishing to conduct research in oxide nanoelectronics.

Oxide nanostructures provide new opportunities for science and technology. The interfacial conductivity between LaAlO3 and SrTiO3 can be controlled with near-atomic precision using a conductive atomic force microscopy technique. The protocol for creating and measuring conductive nanostructures at LaAlO3/SrTiO3 interfaces is demonstrated.

الكتابة وانخفاض درجة الحرارة توصيف أكسيد النانو

Oxide nanoelectronics is a rapidly growing field which seeks to develop novel materials with multifunctional behavior at nanoscale dimensions.  Oxide ...

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

Atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) was used to deposit n-type ZnO and Zn1-xMgxO thin films onto p-type thermally oxidized Cu2O substrates outside vacuum at low temperature. The performance of photovoltaic devices featuring atmospherically fabricated ZnO/Cu2O heterojunction was dependent on the conditions of AP-SALD film deposition, namely, the substrate temperature and deposition time, as well as on the Cu2O substrate exposure to oxidizing agents prior to and during the ZnO deposition. Superficial Cu2O to CuO oxidation was identified as a limiting factor to heterojunction quality due to recombination at the ZnO/Cu2O interface. Optimization of AP-SALD conditions as well as keeping Cu2O away from air and moisture in order to minimize Cu2O surface oxidation led to improved device performance. A three-fold increase in the open-circuit voltage (up to 0.65 V) and a two-fold increase in the short-circuit current density produced solar cells with a record 2.2% power conversion efficiency (PCE). This PCE is the highest reported for a Zn1-xMgxO/Cu2O heterojunction formed outside vacuum, which highlights atmospheric pressure spatial ALD as a promising technique for inexpensive and scalable fabrication of Cu2O-based photovoltaics.

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

Here we present a protocol for synthesizing Zn1-xMgxO/Cu2O heterojunctions in open-air at low temperature via atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) of Zn1-xMgxO on cuprous oxide. Such high quality conformal metal oxides can be grown on a variety of substrates including plastics by this cheap and scalable method.

تحسين الجودة متغاير في النحاس<sub&gt; 2</sub&gt; خلايا شمسية يا المستندة من خلال تعظيم الاستفادة من الضغط الجوي طبقة المكانية الذرية المودعة<br /&gt; الزنك<sub&gt; 1-س</sub&gt; المغنيسيوم<sub&gt; س</sub&gt; O

Atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) was used to deposit n-type ZnO and Zn1-xMgxO thin films onto p-type thermally oxidized Cu2O ...

Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto silicon (Si) substrates via different synthesized temperatures by using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. The effects of different synthesized temperatures on the crystal structure, surface morphologies and optical properties have been investigated. The X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that the intensity of (0002) diffraction peak became stronger with increasing synthesized temperature until 400 oC. The diffraction intensity of (0002) peak gradually became weaker accompanying with appearance of (10-10) diffraction peak as the synthesized temperature up to excess of 400 oC. The RT photoluminescence (PL) spectra exhibited a strong near-band-edge (NBE) emission observed at around 375 nm and a negligible deep-level (DL) emission located at around 575 nm under high c-axis ZnO thin films. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images revealed the homogeneous surface and with small grain size distribution. The ZnO thin films have also been synthesized onto glass substrates under the same parameters for measuring the transmittance.
For the purpose of ultraviolet (UV) photodetector application, the interdigitated platinum (Pt) thin film (thickness ~100 nm) fabricated via conventional optical lithography process and radio frequency (RF) magnetron sputtering. In order to reach Ohmic contact, the device was annealed in argon circumstances at 450 oC by rapid thermal annealing (RTA) system for 10 min. After the systematic measurements, the current-voltage (I-V) curve of photo and dark current and time-dependent photocurrent response results exhibited a good responsivity and reliability, indicating that the high c-axis ZnO thin film is a suitable sensing layer for UV photodetector application.

We offered a method to directly synthesize high c-axis (0002) ZnO thin film by plasma enhanced chemical vapor deposition. The as-synthesized ZnO thin film combined with Pt interdigitated electrode was used as sensing layer for ultraviolet photodetector, showing a high performance through a combination of its good responsivity and reliability.

توليف وتوصيف عالية ج المحور أكسيد الزنك رقيقة بواسطة البلازما المحسن الأبخرة الكيميائية نظام ترسب و photodetector تطبيق الأشعة فوق البنفسجية لها

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto ...

Epitaxial Growth of Perovskite Strontium Titanate on Germanium via Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and conformality by taking advantage of self-limiting reactions between vapor-phase precursors and the growing film. Perovskite oxides present potential for next-generation electronic materials, but to-date have mostly been deposited by physical methods. This work outlines a method for depositing SrTiO3 (STO) on germanium using ALD. Germanium has higher carrier mobilities than silicon and therefore offers an alternative semiconductor material with faster device operation. This method takes advantage of the instability of germanium's native oxide by using thermal deoxidation to clean and reconstruct the Ge (001) surface to the 2&#215;1 structure. 2-nm thick, amorphous STO is then deposited by ALD. The STO film is annealed under ultra-high vacuum and crystallizes on the reconstructed Ge surface. Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) is used during this annealing step to monitor the STO crystallization. The thin, crystalline layer of STO acts as a template for subsequent growth of STO that is crystalline as-grown, as confirmed by RHEED. In situ X-ray photoelectron spectroscopy is used to verify film stoichiometry before and after the annealing step, as well as after subsequent STO growth. This procedure provides framework for additional perovskite oxides to be deposited on semiconductors via chemical methods in addition to the integration of more sophisticated heterostructures already achievable by physical methods.

This work details the procedures for the growth and characterization of crystalline SrTiO3 directly on germanium substrates by atomic layer deposition. The procedure illustrates the ability of an all-chemical growth method to integrate oxides monolithically onto semiconductors for metal-oxide semiconductor devices.

الفوقي نمو Perovskite سترونتيوم تيتانات على الجرمانيوم عن طريق ترسب طبقة الذري

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and ...

Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

The quasi 2D electron system (q2DES) that forms at the interface between LaAlO3 (LAO) and SrTiO3 (STO) has attracted much attention from the oxide electronics community. One of its hallmark features is the existence of a critical LAO thickness of 4 unit-cells (uc) for interfacial conductivity to emerge. Although electrostatic mechanisms have been proposed in the past to describe the existence of this critical thickness, the importance of chemical defects has been recently accentuated. Here, we describe the growth of metal/LAO/STO heterostructures in an ultra-high vacuum (UHV) cluster system combining pulsed laser deposition (to grow the LAO), magnetron sputtering (to grow the metal) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). We study step by step the formation and evolution of the q2DES and the chemical interactions that occur between the metal and the LAO/STO. Additionally, magnetotransport experiments elucidate on the transport and electronic properties of the q2DES. This systematic work not only demonstrates a way to study the electrostatic and chemical interplay between the q2DES and its environment, but also unlocks the possibility to couple multifunctional capping layers with the rich physics observed in two-dimensional electron systems, allowing the fabrication of new types of devices.

Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

We fabricate metal/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures using a combination of pulsed laser deposition and in situ magnetron sputtering. Through magnetotransport and in situ X-ray photoelectron spectroscopy experiments, we investigate the interplay between electrostatic and chemical phenomena of the quasi two-dimensional electron gas formed in this system.

النمو والخصائص الكيميائية الكتروستاتي للمعدن/ﻻلو3/SrTiO3 هيتيروستروكتوريس

The quasi 2D electron system (q2DES) that forms at the interface between LaAlO3 (LAO) and SrTiO3 (STO) has attracted much attention from the oxide ...

Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its well-balanced ferroelectricity, piezoelectricity, and dielectric constant. In addition, BT does not contain any toxic elements. Therefore, it is considered to be an eco-friendly material, which has attracted considerable interest as a replacement for lead zirconate titanate (PZT). However, bulk BT loses its ferroelectricity at approximately 130 &#176;C, thus, it cannot be used at high temperatures. Because of the growing demand for high-temperature ferroelectric materials, it is important to enhance the thermal stability of ferroelectricity in BT. In previous studies, strain originating from the lattice mismatch at hetero-interfaces has been used. However, the sample preparation in this approach requires complicated and expensive physical processes, which are undesirable for practical applications.
In this study, we propose a chemical synthesis of a porous material as an alternative means of introducing strain. We synthesized a porous BT thin film using a surfactant-assisted sol-gel method, in which self-assembled amphipathic surfactant micelles were used as an organic template. Through a series of studies, we clarified that the introduction of pores had a similar effect on distorting the BT crystal lattice, to that of a hetero-interface, leading to the enhancement and stabilization of ferroelectricity. Owing to its simplicity and cost effectiveness, this fabrication process has considerable advantages over conventional methods.

Here, we present a protocol for the synthesis of porous barium titanate (BaTiO3) thin film by a surfactant-assisted sol-gel method, in which self-assembled amphipathic surfactant micelles are used as an organic template.

التوليف الكيميائي الفيلم رقيقة تيتانات باريوم المسامية والاستقرار الحراري للمرحلة فيرويليكتريك من الإجهاد الناجم عن المسامية

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its ...

Metal Oxide Heterojunction for Photocatalytic Activities

There is a significant global demand for improvements in synthesis techniques and their optimal characteristics, especially for industrial-scale applications. Sol-gel-based solution combustion synthesis (SG-SCS) is a simple method to produce ordered porous materials. In this regard, Pearson&#39;s hard and soft acids and bases theory assists in selecting host-dopant reactivity to form a proper heterojunction.
The formation of a heterojunction also changes the essential properties of the materials, improving photocatalysis via charge transfer or synergistic activities. A calcination temperature of 500 &#176;C is ideal for this process based on the results of the stability assessment via a differential thermogravimetry ratio analysis (DTG).
The nanoscale dimensions of the nanoparticles (NPs) and nanocomposites (NCs) generated were validated using X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Furthermore, the scanning electron microscopy micrographs and BET analyses confirmed the porosity nature of the materials. HRTEM, X-ray photoelectron spectroscopy, and energy-dispersive X-ray investigations established the materials composition. The study found that NCs degraded the acid orange 8 (AO8) color more efficiently than bare ZnO.

The development of a heterojunction boosts the photocatalytic activities of solution combustion synthesis, which is a time-/energy-efficient process. Advanced analytical characterization techniques were used in this protocol to evaluate the materials&#39; characteristics, and nanocomposites demonstrated improved acid orange-8 dye degradation.

السائبة وتوليف رقيقة أكاسيد استقرت الانتروبيا شكل تركيبي البديل

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video