Name: formation of thick dense yttrium iron garnet films using aerosol deposition
Uploaded: 2015-05-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition at JoVE.com

SDJ מכיר את התמיכה של האגודה האמריקנית להנדסת חינוך / NRL דוקטורים תכנית מלגות, דיונים עם קונרד Bussmann (NRL) וMingzhong וו (אוניברסיטת מדינת קולורדו) על התכונות מגנטיות של חומרים, ורון הולם (NRL) לחלקו בהכרת תודה התכנון והיישום של המערכת לספירת NRL.

1. אבקת הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסננת אבקה כ- קיבלה איטריום ברזל גארנט (YIG) כדי לקבל 100-150 גרם של agglomerates בגודל פחות מ -53 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האבקה הסתנן לתוך כבשן להתייבש במשך לפחות 24 שעות בטמפרטורה גבוהה מ -300 מעלות צלזיוס. </li></ol> 2. הכנת תשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה מצע של גודל רצוי, למשל, 3 מ&quot;מ x 3 מ&quot;מ באמצעות אצטון אז isopropanol. ייבש באמצעות גז חנקן. </li></ol> 3. ביצוע תרסיס הפקדת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר המדגם לשלב ההרכבה התרגום. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים קלטת דו צדדי נחושת לשלב ההרכבה. מניחים את המצע ניקה על גבי קלטת הנחושת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את המרחק מקצה הבמה ההרכבה לכל קצה של המדגם. רשום את עמדת ממדים ומדגם בגיליון היסטורית מדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שהשלב ההרכבה מיושר מקביל עם הגוף של moto התרגוםr על ידי מדידת המרחק מקצה הבמה ההרכבה לקצה של גוף המנוע עם מחוגה. טען את המדגם לתוך התא בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את האוגן לאטום את התא בתצהיר. צרף את 3 כבלי בקר D-sub 15 פינים למנועי התרגום. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את האבקה ולסגור את תא התרסיס. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את האבקה מיובשת מהתנור ומניח אותו בחלק התחתון קאמרי תרסיס. חלק את הקובץ המצורף מוט דה-סתימת מסנן על מוט סתימה-דה המסנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הגוף העיקרי של תא התרסיס על החלק התחתון קאמרי תרסיס. לאפשר את קובץ מצורף מוט סתימה-דה המסנן לנוח על צלחת התסיסה כגוף העיקרי הוא להיות מחובר לחלק התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את הגוף העיקרי לחלק התחתון. צרף את מד לחץ קאמרי תרסיס לנמל הצד על הגוף העיקרי של החדר בתרסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את סעיף כניסת זרבובית ליציאה העליונה על o הגוף העיקריתו תא התרסיס באמצעות מהדק QF. להעלות את צינור כניסת זרבובית לנמל הכניסה בתא בתצהיר ולהבטיח את ההתאמה העליונה והתחתונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את מספרי זיהוי אבקה ותא תרסיס בגיליון היסטורית מדגם. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את משאבת roughing עם זה מבודד משאר המערכת. הפעל את מנורת תאורת חדר בתצהיר. פתח את שסתום ההתכווצות בעוקף הקו כדי להתחיל את המשאבה למטה של ​​המערכת כולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת תוכנת ניטור לחץ עם זיהוי הריצה בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את יוצר מאקרו בקר שלב על ידי ההקלדה &quot;pitrans &#39;בחלון מסוף שורת הפקודה והזן את המידע המבוקש. צור גיליון חדש בגיליון האלקטרוני יומן הריצה ולהקליט את הפרמטרים בתצהיר והערות התקנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הגיעה ללחץ במערכת על 150-200 Torr, מעט לפתוח את שסתום unconstricted. לשמור על שיעור משאבה למטה של ​​כ 1 Torr / sec. ברגע שהלחץ דואר ירד מתחת 100 Torr להפעיל את תוכנת ניטור לחץ ותוכנת בקר מנוע שלב תרגום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהגיע ללחץ במערכת על 1 Torr לסגור את כל שלושה שסתומים לעוקף קו ולפתוח את שסתום השאיבה המרכזי. הדק את המהדק למכסה העליון על החדר בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מפוח המשאבה. פתח את הצילינדר גבוה במיוחד טוהר (UHP) גז חנקן. לפקח על הלחץ ולהקליט את לחץ הבסיס של המערכת (בדרך כלל זה מגיע 15-25 mTorr). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המרחק בין הנחיר והמצע. השתמש בחלון ממשק המשתמש גרפי תוכנת בקר במה כדי להעביר את המצע רכוב על הזרבובית. מנמיכים את המצע עד אנשי קשר זה הזרבובית. הזז את המצע 7.5 מ&quot;מ בכיוון האנכי מתפקיד זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את קו השאיבה הראשי ולפקח על קצב הדליפה של המערכת על תוכנת ניטור לחץ. שים לב לקצב הדליפה הראשוני על סגירת השסתום. אם לאה זושיעור k הוא פחות מ 3.33 mTorr / sec להמשיך, אחרת תתחיל בדיקת דליפות. שיעור דליפה טיפוסי הוא פחות מ -1.2 mTorr / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את שסתום הפרפר קאמרי בתצהיר לערך הקבוע מראש 500 Torr. הגדר את ערך בקר הזרימה ההמונית ל13.63 ליטר / דקה (לא להפעיל אותו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את שלב ההרכבה למצב ההתחלתי לתצהיר. טען את מאקרו יצר בשלב 3.7 לתוכנת בקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתכנת את הגנרטור הפונקציה לטאטא ליניארי בין 135 ו -145 הרץ כל 10 שניות. הפעל את מחולל הפונקציה על. הפעל את זרימת גז חנקן ב. לאחר ספירה לאחור 3 שניות להתחיל מאקרו בקר שלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג בתצהיר ולהתאים קצב זרימת גז כנדרש כדי לשמור על הבדל לחץ על 500 ± 0.5 Torr (או כרצוי לטווח) למשך התצהיר. הערה: הלחץ בתא בתצהיר הוא בדרך כלל 0.65 Torr והלחץ בתא בתצהיר הוא בדרך כלל 501 Torr. וריאציות בלתי נשלטותבלחץ בדרך כלל מצביע על כך שחנקן UHP הולך ואוזל. ירידה קלה בלחץ (1-2 Torr) על משך הריצה היא אופיינית. זה ניתן לתיקון על ידי הגברת זרימת גז השיעור. במהלך הראשוני עובר סרט גלוי צריך טופס על המצע, חוסר היווצרות סרט מרמז aerosolization מספק של האבקה ו / או סתימת מסנן משמעותית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף תצהיר לב זמן ריצה בתצהיר המדויק. לכבות את גז החנקן, גנרטור הפונקציה, ומשאבות. פתח את שסתום הפרפר קאמרי בתצהיר לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את המעקף ממוקם בצד של החדר בתצהיר שסתום. הפעל רגולטור גז חנקן הבית לאפס ולהפנות אותו לתא בתצהיר. סגור את שסתום השאיבה העיקרי תוך הגדלת לחץ רגולטור גז הבית לאט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בית הזרבובית לX = 25 מ&quot;מ, Y = 25 מ&quot;מ, ו- Z = 25 מ&quot;מ, לאחר מכן סגור את תוכנת בקר שלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהלחץ במערכת עלהמעל 100 Torr לעצור את תוכנת ניטור לחץ. רשום את גז החנקן הכללי בשימוש וזמן כדי להשלים את התצהיר. התאם את לחץ הגז בבית צריך, עד שהמערכת מגיעה אווירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק את כבלי 3 בקר 15 פיני D-sub במה וunclamp את המכסה העליון. הסר את המכסה העליון מהתא בתצהיר ולבטל את טעינת המדגם. </li></ol> 4. לאחר בתצהיר פיקוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מדגם משלב ההרכבה ולבדוק אותו תחת מיקרוסקופ. אם יש צורך, לשטוף את המדגם בisopropanol להסיר אבקה רופפת. בצע את האפיונים המתוכננים של הסרט. </li></ol>

<ol>
	<li>Akedo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room+Temperature+Impact+Consolidation+(RTIC)+of+Fine+Ceramic+Powder+by+Aerosol+Deposition+Method+and+Applications+to+Microdevices.">Room Temperature Impact Consolidation (RTIC) of Fine Ceramic Powder by Aerosol Deposition Method and Applications to Microdevices.</a> J. of Therm. Spray tech. 17, 181 (2008).</li><li>Hahn, B. D., Park, D. -. S., Choi, J. -. J., Ryu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoconductive+hydroxyapatite+coated+PEEK+for+spinal+fusion+surgery.">Osteoconductive hydroxyapatite coated PEEK for spinal fusion surgery.</a> Appl. Surf. Sci. 283, 6-11 (2013).</li><li>Johnson, S. 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=Aerosol+Deposition+of+Yttrium+Iron+Garnet+for+Fabrication+of+Ferrite-Integrated+On-Chip+Inductors.">Aerosol Deposition of Yttrium Iron Garnet for Fabrication of Ferrite-Integrated On-Chip Inductors.</a> IEEE Trans. on Magnetics. 51 (05), (2015).</li><li>Johnson, S. D., Kub, F. J., Eddy, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnS/Diamond+Composite+Coatings+for+Infrared+Transmission+Applications+Formed+by+the+Aerosol+Deposition+Method.">ZnS/Diamond Composite Coatings for Infrared Transmission Applications Formed by the Aerosol Deposition Method.</a> Proceedings of SPIE. 8708, 87080T-87081T (2013).</li><li>Han, G., Ryu, J., Yoon, W. -. H., Choi, J. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+electrode+and+substrate+on+the+fatigue+behavior+of+PZT+thick.">Effect of electrode and substrate on the fatigue behavior of PZT thick.</a> Ceram. Int. 38 (1), S241-S244 (2012).</li><li>Ryu, J., Baek, C. -. W., Lee, Y. -. S., Oh, N. -. K. <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+Multiferroic+Properties+in+BiFeO3-Ba(Cu1/3Nb2/3)O-3.">Enhancement of Multiferroic Properties in BiFeO3-Ba(Cu1/3Nb2/3)O-3.</a> Film. J. Am. Ceram. Soc. 94 (2), 355-358 (2011).</li><li>Park, C. -. S., Ryu, J., Choi, J. -. J., Park, D. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+Magnetoelectric+Coefficient+in+3-2+Nanocomposite+Thick+Films.">Giant Magnetoelectric Coefficient in 3-2 Nanocomposite Thick Films.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 48 (8), 1 (2009).</li><li>Ryu, J., Park, D. -. S., Schmidt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-plane+impedance+spectroscopy+in+aerosol+deposited+NiMn2O4+negative.">In-plane impedance spectroscopy in aerosol deposited NiMn2O4 negative.</a> J. Appl. Phys. 109 (11), 112722 (2011).</li><li>Yoon, W. -. H., Ryu, J., Choi, J. -. J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Thermoelectric+Properties+of+Textured+Ca3Co4O9+Thick+Film+by+Aerosol+Deposition.">Enhanced Thermoelectric Properties of Textured Ca3Co4O9 Thick Film by Aerosol Deposition.</a> J. Am. Ceram. Soc. 93 (8), 2125-2127 (2010).</li><li>Ryu, J., Kim, K. -. Y., Choi, J. -. J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+Dielectric+Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7+Thin+Films+on+a+Cu-Polyimide+Foil.">Flexible Dielectric Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7 Thin Films on a Cu-Polyimide Foil.</a> J. Am. Ceram. Soc. 92 (2), 524-527 (2009).</li><li>Hahn, B. -. D., Lee, J. -. M., Park, D. -. S., Choi, J. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+in+vitro+biological+performances+of+hydroxyapatite-carbon.">Mechanical and in vitro biological performances of hydroxyapatite-carbon.</a> Acta Biomater. 8 (8), 3205-3214 (2009).</li><li>Choi, J. -. J., Cho, K. -. S., Choi, J. -. H., Ryu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+annealing+temperature+on+solid+oxide+fuel+cells+containing+(La,Sr)+(Ga,Mg,Co)O3-&#948;+electrolyte+prepared+by+aerosol+deposition.">Effects of annealing temperature on solid oxide fuel cells containing (La,Sr) (Ga,Mg,Co)O3-&#948; electrolyte prepared by aerosol deposition.</a> Mater. Lett. 70, 44-47 (2012).</li><li>Ryu, J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+Photocatalytic+TiO2+Thin+Films+by+Aerosol+Deposition.">Porous Photocatalytic TiO2 Thin Films by Aerosol Deposition.</a> J. Am. Ceram. Soc. 93 (1), 55-58 (2010).</li><li>Harris, V. 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=Recent+advances+in+processing+and+applications+of+microwave+ferrites.">Recent advances in processing and applications of microwave ferrites.</a> J. of Magn. and Magn. Mat. 321, 2035 (2009).</li><li>Kang, Y. -. M., Ulyanov, A. N., Yoo, S. -. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FMR+linewidths+of+YIG+films+fabricated+by+ex+situ+post-annealing+of+amorphous+films+deposited+by+rf+magnetron+sputtering.">FMR linewidths of YIG films fabricated by ex situ post-annealing of amorphous films deposited by rf magnetron sputtering.</a> Phys. Stat. Sol. (a). 204 (3), 763-767 (2007).</li><li>Popova, E., 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=Perpendicular+magnetic+anisotropy+in+ultrathin+yttrium+iron+garnet+films+prepared+by+pulsed+laser+deposition+technique).">Perpendicular magnetic anisotropy in ultrathin yttrium iron garnet films prepared by pulsed laser deposition technique).</a> J. of Vac. Sci. Techn. A. 19 (5), 2567-2570 (2001).</li><li>Sun, Y., 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=Growth+and+ferromagnetic+resonance+properties+of+nanometer-thick+yttrium.">Growth and ferromagnetic resonance properties of nanometer-thick yttrium.</a> Appl. Phys. Lett. 101 (15), 082405 (2012).</li><li>Kalarickal, S. S., Krivosik, P., Das, J., Kim, K. S., Patton, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+damping+in+polycrystalline+Fe-Ti-N+films:+Physical+mechanisms+and+correlations+with+composition+and+structure.">Microwave damping in polycrystalline Fe-Ti-N films: Physical mechanisms and correlations with composition and structure.</a> Phys. Rev. B. 77, 054427 (2008).</li><li>Johnson, S. D. <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+Ferrite-Integrated+On-Chip+Inductors+Using+Aerosol+Deposition.">Advances in Ferrite-Integrated On-Chip Inductors Using Aerosol Deposition.</a> Magnetics Business &amp; Technology Magazine. 10, (2014).</li><li>Johnson, S. D., Glaser, E. R., Cheng, S. -. F., Kub, F., Eddy Jr, ., R, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+As-Deposited+and+Sintered+Yttrium+Iron+Garnet+Thick+Films+Formed+by+Aerosol.">Characterization of As-Deposited and Sintered Yttrium Iron Garnet Thick Films Formed by Aerosol.</a> Appl. Phys. Express. 7, 035501 (2014).</li><li>Lee, D. -. W., Nam, S. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+Affecting+Surface+Roughness+of+Al2O3+Films+Deposited+on+Cu+Substrates+by+an+Aerosol+Deposition+Method.">Factors Affecting Surface Roughness of Al2O3 Films Deposited on Cu Substrates by an Aerosol Deposition Method.</a> J. of Ceramic Proc. Research. 11, 100 (2010).</li><li>Glass, H. L., Elliott, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attainment+of+the+Intrinsic+FMR+Linewidth+in+Yttrium+Iron+Garnet+Films+Grown+by+Liquid+Phase+Epitaxy.J.">Attainment of the Intrinsic FMR Linewidth in Yttrium Iron Garnet Films Grown by Liquid Phase Epitaxy.J.</a> Cryst. Growth. 34, 285 (1976).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

תמונת SEM באיור 4 עולה כי שבר וציפוף משמעותיים מתרחשים במהלך תהליך ההדחה. התמונה נלקחה מהמשטח העליון של הסרט, אשר מציג מספר קטן של חללים ודגנים. האזור הנצפה הוא האחרון של החומר שיופקד ולכן אינו נהנה מתהליך ההשפעה והציפוף נוסף של החלקיקים הבאים כפי שמודגם על יד?...

בתצהיר תרסיס (AD) הוא תהליך בתצהיר סרט עבה שיכול לייצר שכבות עד כמה מאה מיקרומטר עבה עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהכמות הגדולה 1. הוא האמין תהליך ההדחה להתרחש בתהליך מתמשך של השפעה, שבר או עיוות, הידבקות, וציפוף של חלקיקים. איור 1 מתאר תהליך זה כסדרה של צעדים המראים השפעת חלקיקים וציפוף על פני כמה צעדים. כפי שניתן לראות, החלקיקים לנוע לכיוון המצע עם מהירות אופיינית של 100-500 מ &#39;/ שנייה. כהשפעת חלקיקים הראשוניים עם המצע שהם שבר ולדבוק במצע. שכבת עיגון זה מספקת את ההידבקות המכנית בין המצע לבין הסרט בתפזורת. כהשפעות שלאחר מכן יתרחשו חלקיקי היסוד הם שבר יותר ויותר, דבק, וdensified נוסף. תהליך זה של השפעה מתמשכת, שבר, וציפוף עובד כדי לדחוס את הסרט הבסיסי ואג&quot;ח crystallites ולהפיק סרט עם צפיפות להגיע יותר מ 95% של החומר בתפזורת. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig1.jpg" /> איור איור 1. של תהליך ההדחה. לוח מראה שלושה חלקיקים נעו לעבר המצע עם מהירות אופיינית של 100-500 מ &#39;/ שנייה. הלוח ב &#39;מראה את התוצאה של השפעה, שבר, והידבקות של החלקיקים הראשונים. לוחות C ו- D להראות את ההשפעה הבאה של החלקיקים השני והשלישי, שקומפקטי נוספת סרט הבסיסי ואג&quot;ח הגבישים. התוצאה היא סרט עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהחומר בתפזורת (לשכפל באישור מהעיון 19). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> היתרון העיקרי של הספירה הוא שdeposition מתרחש כולו בRT הסביבה; וכך לאפשר צמיחת סרט, למשל, של חומר-התכה בטמפרטורה גבוהה (אבקה מתחילה) על מצע-התכה בטמפרטורה נמוכה. השיעור בתצהיר יכול להיות עד כמה מיקרומטרים לדקה ומבוצע בתנאי ואקום מתונים של 1-20 Torr בתא בתצהיר. התהליך מציג את היכולת בהיקף של עד לאזורים בתצהיר גדולים מאוד ובסופו, הוא יכול להפקיד conformally. 2 יש הרבה מערכות חומר שנלמדו על ידי הספירה למגוון רחב של שימושים, כגון סלילים 3, ציפויי שחיקה עמידה 4, 5 piezoelectrics, multiferroics 6, 7 magnetoelectrics תרמיסטורים 8, סרטים ותרמית 9, חומרים דיאלקטריים גמישים 10, שתלי רקמות קשים וbioceramics 11 אלקטרוליטים, מוצקים 12, וphotocatalysts 13. עבור יישומים למכשירי מיקרוגל, סרטים מגנטיים של severaמאות l של מיקרומטרים בעובי נדרשים שיהיה באופן אידיאלי להיות משולבים ישירות לתוך אלמנטי המעגלים. אתגר אחד למימוש אינטגרציה זו הוא משטר הטמפרטורה גבוהה הנדרש לבודת סרטי פרית (ראה סקירה על ידי האריס et al. 14), כגון נופך ברזל איטריום (YIG). מסיבה זו הספירה נראית בחירה טבעית למימוש פוטנציאל התקדמות חדשה בטכנולוגית מעגל משולבת מגנטית. הפעולה בעלות נמוכה, שיעור בתצהיר גבוה, והפשטות של הספירה דרבנה ריבית על ידי חוקרים בגרמניה, צרפת, יפן, קוריאה, וכעת בארצות הברית. איור 2 הוא ציור המתאר את ההתקנה הבסיסית לביצוע בתצהיר תרסיס. לחץ הוא פיקוח במקומות מסומן ע AC, DC P, ו- P H לתא התרסיס, קאמרי בתצהיר, וראש המשאבה, בהתאמה. זרימת הגז, הנשלטת על ידי הזרימה ההמונית בקר (MFC), נכנסה לתרסיסקאמרי וaerosolizes האבקה. קאמרי בתצהיר נשאב ליצור הבדל הלחץ בין שני התאים, גורם לזרימה של חלקיקים באמצעות מלבני פתיחת נחיר (0.4 מ&quot;מ x 4.8 מ&quot;מ). <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig2.jpg" /> איור 2. רכיבים עיקריים במערכת NRL ADM. לחץ הוא פיקוח במקומות מסומן ע AC, DC P, ו- P H לתא התרסיס, קאמרי בתצהיר, וראש המשאבה, בהתאמה. ראה טקסט לפרטים. (זכויות יוצרים (2014) חברת יפן של פיסיקה יישומית, לשכפל מהעיון 20). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הגודל הממוצע של חלקיקי YIG פרט בעבודה זו הוא 0.5 מיקרומטר. ההשפעה של מסכת גורמת אלהחלקיקים קטנים כדי ליצור agglomerates הגדול הרבה יותר שנעים בגודל כ -10 מיקרומטר לכ -400 מיקרומטר. שליטה בשיעור הגודל ומשלוח צבירה היא חיונית להשגת סרט בנוי היטב צפוף. זה מחייב תצורה של תא תרסיס המאפשר בחירת גודל ושטף חלקיקים אחיד לתוך התא בתצהיר. האבקה היא מראש הסתנן כדי להסיר כל agglomerates גדול יותר מ -53 מיקרומטר לפני נטען לתוך תא התרסיס. תצורת תא תרסיס המשמשת בעבודה זו מתוארת באיור 3. גז חנקן נכנס דרך ארבעה חרירי כניסה (שני מוצגים באיור 3) ממוקמים בצדדים התחתון של החדר. גז אינטראקציה עם אבקת YIG (מוצגת בירוק) לייצר תרסיס המורכב מהפצה של חלקיקים מגובבים גדלים פחות מ -53 מיקרומטר. תועמלן בבסיס תא התרסיס עשוי צלחת נירוסטה רטט ללא הרף כדי לשמור על האבקה עובר לזרימת הגז. Agglomerates להשפיע מסנן 45 מיקרומטר, המאפשר agglomerates רק בגודל פחות מ -45 מיקרומטר להיכנס לכניסת הזרבובית. עם כניסתו לנחיר מפרצון agglomerates מואץ למהירות גדולה ונפלט לתוך התא בתצהיר (לא מוצג) כדי לבצע את התצהיר. מוט פלדת אל-חלד המחבר את החלק התחתון של המסנן לבסיס של התועמלן (לא מוצג) כדי לסייע בסינון סתימה-דה. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig3.jpg" /> איור 3. איור של תצורת תא תרסיס הפנימית, עם מסנן, חרירי כניסה, ואבקת YIG לראות. ראה טקסט לפרטים. דו&quot;ח זה מפרט את ההליך ניסיוני לבצע הספירה באמצעות מערכת שהותקן שתוארה לעיל כדי לייצר סרטים צפופים של YIG. תוצאות נציג לסרט עבה 11 מיקרומטר מיוצר בשיטה זו מוצגות באמצעות scanninמיקרוסקופ אלקטרונים גרם (SEM), פרופילי עובי, ותהודה פרומגנטיים (FMR). התוצאות שהוצגו אינן מיועדות להיות לימוד מעמיק של התכונות מגנטיות או מבנה חומר של הסרט, אלא כהפגנה של הסרטים שהופקו על ידי טכניקה זו. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig3highres.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table><tbody><tr><td>Ferromagnetic Resonance Spectrometer</td><td>www.bruker.com/</td><td>9.5 GHz Spectrometer</td><td></td></tr><tr><td>Scanning Electron Microscope</td><td>www.zeiss.com</td><td>LEO Supra 55</td><td></td></tr><tr><td>Profilometer</td><td>www.kla-tencor.com/</td><td>D-120</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Microscope</td><td>www.microscopes.com</td><td>Omano Stereo Microscope</td><td>Used for inspection directly after removal from deposition chamber</td></tr><tr><td>Double-sided Copper Tape</td><td>www.2spi.com</td><td>05085A-AB</td><td>hold-down clips or other adhesives may be used</td></tr><tr><td>Nitrile Exam Gloves</td><td>www.fishersci.com</td><td>19-130-1597D</td><td></td></tr><tr><td>2-propanol</td><td>www.fishersci.com</td><td>A451SK-4</td><td></td></tr><tr><td>Acetone</td><td>www.fishersci.com</td><td>A11-1</td><td></td></tr><tr><td>Yttrium Iron Garnet Powder</td><td>www.trans-techinc.com/</td><td>Call for Product Information</td><td>Powder is custom made to order and ground to specifications</td></tr><tr><td>Stainless Steel Spoon</td><td>www.fishersci.com</td><td>14-429E</td><td>Used for scooping and transferring powder</td></tr><tr><td>Alumina Boats</td><td>www.coorstek.com/</td><td>65580</td><td></td></tr><tr><td>Drying Furnace</td><td>www.paragonweb.com</td><td>KM14 ceramic furnace</td><td>Furnace is connected to air during drying</td></tr><tr><td>Powder Sieves</td><td>www.advantechmfg.com/</td><td>270SS8F</td><td>A selection of mesh openings are needed to sieve from large down to target size</td></tr><tr><td>Ultra High Purity Nitrogen Gas</td><td>www.praxairdirect.com</td><td>NI 5.0UH-3K</td><td>Used as medium for aerosol.</td></tr><tr><td>Air Breathing Quality</td><td>www.praxairdirect.com</td><td>AI BR-4KN</td><td>Used inside furnace during drying</td></tr><tr><td>Lab Balance</td><td>www.balances.com/</td><td>Sartorius ED224S Lab Balance</td><td>Used for weighing powder</td></tr><tr><td>Sapphire Wafers</td><td>www.pmoptics.com/</td><td>PWSP-313211</td><td></td></tr></tbody></table>

formation of thick dense yttrium iron garnet films using aerosol deposition

בתצהיר תרסיס (AD) הוא תהליך בתצהיר סרט עבה שיכול לייצר שכבות עד כמה מאה מיקרומטר עבה עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהכמות הגדולה. היתרון העיקרי של הספירה הוא שהתצהיר מתרחש כולו בטמפרטורת הסביבה; וכך לאפשר צמיחת סרט במערכות חומר עם טמפרטורות התכה שונות. דו&quot;ח זה מתאר בפירוט את צעדי עיבוד להכנת האבקה ולביצוע הספירה באמצעות מערכת שהותקן. תוצאות אפיון נציג מוצגות ממיקרוסקופיית אלקטרונים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לסרטים גדלו במערכת זו. כנציג סקירת היכולות של המערכת, מוקד ניתן למדגם מיוצר הבאים הגדרת מערכת פרוטוקול ותאר. תוצאות מצביעות על כך שמערכת זו יכולה להפקיד בהצלחה 11 מיקרומטר סרטים עבים ברזל איטריום נופך ש&gt; 90% מהצפיפות בצובר בr תצהיר 5 דקות בודדותהאו&quot;ם. דיון בשיטות להרשות לעצמם שליטה טובה יותר בבחירת התרסיס וחלקיקים לעובי השתפר ווריאציות חספוס בסרט מסופק.

לאחר בתצהיר הוא מלא, מצעים מצופים יוסרו מהתא בתצהיר ולהיבדק באמצעות מיקרוסקופ אופטי סטריאו. דוגמאות בדרך כלל מוברשות ורחצו עם isopropanol כדי להסיר עודפי אבקה שנותרה במהלך מחדש על לחץ לאווירה. אפיון סרט בוצע על תוצאות הנציג המוצגות כאן באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים ...

Watch this Scientific Journal Video about Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition at JoVE.com

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

דו&quot;ח זה מתאר את השימוש במערכת שהותקן לבצע בתצהיר תרסיס של סרטים עבים של גארנט ברזל איטריום על גבי מצעי ספיר ב RT. הסרטים שהופקדו מאופיינים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לתת סקירת נציג של היכולות של הטכניקה.

היווצרות עבה צפופים איטריום ברזל גרנט הסרטים באמצעות תרסיס הפקדת

Aerosol deposition (AD) is a thick-film deposition process that can produce layers up to several hundred micrometers thick with densities greater than 95% ...

formation-thick-dense-yttrium-iron-garnet-films-using-aerosol

Research

JoVE Journal

Engineering

9.2K Views.  Naval Research Laboratory.  דו"ח זה מתאר את השימוש במערכת שהותקן לבצע בתצהיר תרסיס של סרטים עבים של גארנט ברזל איטריום על גבי מצעי ספיר ב RT. הסרטים שהופקדו מאופיינים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לתת סקירת נציג של היכולות של הטכניקה....

Video: Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

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.

ייצור של ננו מהונדס תחמוצות שקופות לנהל בתצהיר ליזר פעם

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.

המצאה של תחמוצות מורכבות מוקפות מרחבית

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

Sputter Growth and Characterization of Metamagnetic B2-ordered FeRh Epilayers

Chemically ordered alloys are useful in a variety of magnetic nanotechnologies. They are most conveniently prepared at an industrial scale using sputtering techniques. Here we describe a method for preparing epitaxial thin films of B2-ordered FeRh by sputter deposition onto single crystal MgO substrates. Deposition at a slow rate onto a heated substrate allows time for the adatoms to both settle into a lattice with a well-defined epitaxial relationship with the substrate and also to find their proper places in the Fe and Rh sublattices of the B2 structure. The structure is conveniently characterized with X-ray reflectometry and diffraction and can be visualised directly using transmission electron micrograph cross-sections. B2-ordered FeRh exhibits an unusual metamagnetic phase transition: the ground state is antiferromagnetic but the alloy transforms into a ferromagnet on heating with a typical transition temperature of about 380 K. This is accompanied by a 1% volume expansion of the unit cell: isotropic in bulk, but laterally clamped in an epilayer. The presence of the antiferromagnetic ground state and the associated first order phase transition is very sensitive to the correct equiatomic stoichiometry and proper B2 ordering, and so is a convenient means to demonstrate the quality of the layers that can be deposited with this approach. We also give some examples of the various techniques by which the change in phase can be detected.

A method to prepare epitaxial layers of ordered alloys by sputtering is described. The B2-ordered FeRh compound is used as an example, as it displays a metamagnetic transition that depends sensitively on the degree of chemical order and the exact composition of the alloy.

גמגום צמיחה ואפיון של epilayers FeRh הורה B2 Metamagnetic

Chemically ordered alloys are useful in a variety of magnetic nanotechnologies. They are most conveniently prepared at an industrial scale using ...

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.

תבניות מוגדרות אטומי לEpitaxial צמיחה של תחמוצת המורכבת Thin Films

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

Chemistry

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process being used in order to maintain exquisite control over both feature size and feature density. Here, we demonstrate a method for tracking atomically resolved and controlled structures from initial template definition through final nanostructure metrology, opening up a pathway for top-down atomic control over nanofabrication. Hydrogen depassivation lithography is the first step of the nanoscale fabrication process followed by selective atomic layer deposition of up to 2.8 nm of titania to make a nanoscale etch mask. Contrast with the background is shown, indicating different mechanisms for growth on the desired patterns and on the H passivated background. The patterns are then transferred into the bulk using reactive ion etching to form 20 nm tall nanostructures with linewidths down to ~6 nm. To illustrate the limitations of this process, arrays of holes and lines are fabricated. The various nanofabrication process steps are performed at disparate locations, so process integration is discussed. Related issues are discussed including using fiducial marks for finding nanostructures on a macroscopic sample and protecting the chemically reactive patterned Si(100)-H surface against degradation due to atmospheric exposure.

We report a protocol for combining the atomic metrology of the Scanning Tunneling Microscope for surface patterning with selective Atomic Layer Deposition and Reactive Ion Etching. Using a robust process involving numerous atmospheric exposures and transport, 3D nanostructures with atomic metrology are fabricated.

ייצור ננו-מבנה אטומי למעקב

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process ...

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.

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

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

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, their high cost production and/or incompatibility with microfabrication technologies, due to the use of pre-deposited catalyst-seeds and/or high processing temperatures exceeding 900 &#176;C, represent a drawback for a widespread use of these methods. Here, however, we report the synthesis of ZnO rods via a non-catalyzed vapor-solid mechanism enabled by using an aerosol-assisted chemical vapor deposition (CVD) method at 400 &#176;C with zinc chloride (ZnCl2) as the precursor and ethanol as the carrier solvent. This method provides both single-step formation of ZnO rods and the possibility of their direct integration with various substrate types, including silicon, silicon-based micromachined platforms, quartz, or high heat resistant polymers. This potentially facilitates the use of this method at a large-scale, due to its compatibility with state-of-the-art microfabrication processes for device manufacture. This report also describes the properties of these structures (e.g., morphology, crystalline phase, optical band gap, chemical composition, electrical resistance) and validates its gas sensing functionality towards carbon monoxide.

Columnar zinc oxide structures in the form of rods are synthesized via aerosol-assisted chemical vapor deposition without the use of pre-deposited catalyst-seed particles. This method is scalable and compatible with various substrates based on either silicon, quartz or polymers.

תרסיס בסיוע בתצהיר אדים כימיים של תחמוצת מתכת מבנים: תחמוצת אבץ מוטות

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

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

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

ייצור של סרטים צבע דקים עם מאוד קליטת מדיה באמצעות התצהיר זווית אלכסונית

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

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

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 (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O (Cu variant) entropy-stabilized oxides. Phase pure and chemically homogeneous (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (x = 0.20, 0.27, 0.33) and (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O (x = 0.11, 0.27) ceramic pellets are synthesized and used in the deposition of ultra-high quality, phase pure, single crystalline thin films of the target stoichiometry. A detailed methodology for the deposition of smooth, chemically homogeneous, entropy-stabilized oxide thin films by pulsed laser deposition on (001)-oriented MgO substrates is described. The phase and crystallinity of bulk and thin film materials are confirmed using X-ray diffraction. Composition and chemical homogeneity are confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The surface topography of thin films is measured with scanning probe microscopy. The synthesis of high quality, single crystalline, entropy-stabilized oxide thin films enables the study of interface, size, strain, and disorder effects on the properties in this new class of highly disordered oxide materials.

The synthesis of high quality bulk and thin film (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O and (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O entropy-stabilized oxides is presented.

בתפזורת, סרט דק סינתזה של תחמוצות מיוצב אנטרופיה Variant מאלכוהול

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 ...