Name: spark plasma sintering apparatus used for the formation of strontium titanate bicrystals
Uploaded: 2017-02-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 17 s
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LHは感謝UCデービス校1148897.電子顕微鏡特性評価およびSPS処理は財政的にカリフォルニア大学の研究室料賞（＃12-LR-238313）によってサポートされていました助成金番号の下に米国国立科学財団大学院研究フェローシップによって財政支援を認めます。 分子ファウンドリーでの作業は、契約番号DE-AC02-05CH11231下で米国エネルギー省の科学、エネルギー基本科学のオフィスのオフィスによってサポートされていました。

単結晶チタン酸ストロンチウムの1サンプルの調製注：単結晶STOは、鏡面仕上げに研磨（100）面に供給されます。 <ol><li>ダイヤモンドワイヤーソーを用いて、5×5ミリメートル2片にセクションSTO。 </li><li> 15分ごとに、アセトン、イソプロパノール、およびメタノールの浴中の連続50〜60 Hzの超音波洗浄サンプル。 </li><li>直ちに200℃の温度に保持したホットプレート上に配置するためにメタノール浴からSTOを削除します。洗浄後の試料を加熱すると、アルコールからの蒸発スポッティングの形成を防止します。 </li><li>バッファードフッ酸液（pH = 4）で10分間場所サンプル、6：フッ化アンモニウム1溶液と49％フッ化水素酸。 22このソリューションは、主に（100）のTiO 2終端表面を形成し、STOをエッチングします。単結晶の光学的に平坦な面が虹の緑青を持っている場合のnべきオーバーエッチングと、サンプルがされていますOTを使用することができます。 </li><li>エッチング溶液中で10分後、脱イオン（DI）水、次いでイソプロパノール中でサンプルをすすいでください。きれいな家の空気を使用して乾燥させます。 </li></ol>放電プラズマ焼結装置を介して、2バイクリスタルの形成注：5x5のmm 2の結晶の使用のために30ミリメートルの直径のグラファイトダイ。直径のダイが小さい30mm以下が使用される場合、バイクリスタルは破局的接合時骨折します。最適なダイサイズだけでなく、SPS装置による圧力は、結晶の大きさに大きく依存しています。 <ol><li> 30ミリメートル径のグラファイトプランジャーにグラファイト紙の30ミリメートルの円を配置します。グラファイト紙は、実験中に黒鉛プランジャに接合するからSTOを防ぐことができます。 </li><li>その光学的に平坦な表面を備えた2 STO単結晶は双結晶の境界を形成するために、内向きに配置された2つの5×5ミリメートルスタック。グラファイト紙とプランジャーの上にスタックを中央に配置します。 </li><li>トップ単一の叫びを回転させます選択された方位差角に&lt;100&gt;軸の周りスタル。 &lt;100&gt;軸結晶の光学的に平坦な面に対して垂直です。 </li><li>プランジャと結晶の上にグラファイトダイをスライドさせます。積み重ねられたSTO結晶上に第二グラファイト紙の30ミリメートルの直径の円と、次に直径30mmのプランジャーを配置します。 </li><li>組み合わせプランジャをスタックし、SPS装置におけるグラファイトスペーサー（ 図1）上に死にます。 </li><li> z軸制御ボタンを使用して接触抵抗を最小化するために3キロニュートンの一軸性の力を加えます。実験を通して、ユーザーは、z軸制御ボタンを経由して3キロニュートンで力を維持する必要があります。 </li><li> 図1に示されている小さな穴、で黒鉛ダイにK型熱電対を挿入します。熱電対は、サンプルにダイを通って延びています。 </li><li>真空プッシュボタンを使用して、SPS装置へ〜10 Paでのチャンバ圧力を設定します。 </li><li>プログラムの楽器の共同介して、結合温度、時間、および加熱速度を選択しますntrolソフトウェア（ 表1）。接合温度と時間については、70〜80℃/分の加熱速度50℃/分の冷却速度を使用します。 </li><li>上の12秒、ボタンを焼結装置を用いてDCパルスオフ2秒に設定します。 〜4 Vと〜550 Aの直流電流のパルスバイアスは、プログラムを実行するように設定されると、試料にインクリメンタルに適用されます。 </li><li>マシンのスタートボタンを押してください。 </li><li>プログラムの終了時にサンプルを削除してください。バイクリスタル形成した後、サンプルが原因SPS装置の還元環境に灰黒色表示されます。 </li><li>空気中のサンプルをアニールし、再酸化するために、この手順の間に圧力を加えないで、140時間、1200℃の温度で高温炉を使用してください。アニーリングパラメータはハットらによって行われ、以前の仕事に応じて選択しました。ここで、高真空13内に形成された双結晶。アニール後、サンプルは、オフホワイトの色を明らかにし、酸化されます。 </li></ol><ol><li>ダイヤモンドワイヤとの断面双結晶は、5x1 mm 2のセクションに見ました。 </li><li>ダイヤモンドラッピングフィルムとポーランドの断面サンプル。ダイヤモンドラッピングフィルム上にグリットサイズは徐々に0.1μmの9ミクロンから減少しています。傷が表面にわたって均一で一旦小さいグリットサイズに変更します。フィルムラッピング9〜6μmとするために反時計回りのプラテンの動きを使用してください。 6μmのμmの0.1へのラッピングフィルムに、振動サンプルヘッドを反時計回りのプラテンの動きを使用してください。 </li><li>マット布を使用して、2分間のコロイダルシリカとポーランドの断面サンプル。連続して反時計回りのプラテン運動と振動のサンプルヘッドをマットの上にコロイダルシリカを注ぎます。 </li><li> 15秒のサンプルを削除する前に、コロイダルシリカを注ぎ停止し、プラテン上にDI水を注ぎます。 15秒間DI水を注ぎ、サンプルを削除し、すぐにサンプルを洗い流し1分間DI水です。この手順に従わない場合には、コロイダルシリカは、試料の表面に結合し、走査型電子顕微鏡（SEM）の間に結晶粒界が不明瞭になります。 </li><li>試料を光学的に滑らかな表面に研磨された後、連続して15分間ずつ、アセトン、イソプロパノール、メタノール浴中で超音波洗浄試料。 </li><li>直ちに200℃の温度に保持したホットプレート上に配置するためにメタノール浴からSTOを削除します。洗浄後の試料を加熱すると、アルコールからの蒸発スポッティングの形成を防止します。 </li><li>マウントサンプルは、コロイド黒鉛を使用したサンプルのスタブ上に表面を磨き上げ。 </li><li>炭素の2-3 nmのでコート試料表面をスパッタ。 0.2nm /パルスのパルス分解能、現在の0.2 A /パルスのステップ・レート、40 A、2秒のパルス長のパルス電流、および50の最大パルス：カーボンコーターのための次のパラメータを使用します。 </li></ol> 4. FIB銅グリッドを清掃<ol><li> 1時間ごとに、次にアセトンとイソプロパノール浴中の銅FIBグリッドを配置します。 </li><li> 10分間のプラズマ洗浄銅FIBグリッド。 </li></ol>集束イオンビーム（FIB）装置を介して、透過型電子顕微鏡（TEM）ラメラの5調製注：FIBの調製に使用されるすべてのパラメータは、入力されたか、FIB装置ソフトウェアのドロップダウンメニューから選択されます。 <ol><li> FIB装置にSTOサンプルと銅FIBグリッドを配置します。ステージは7ミリメートルです。 </li><li> 2単結晶、 すなわち 、粒界との間の界面に沿って関心領域を探します。 </li><li>パターニングダイアログボックスを選択します。パターニングコントロールでは、アプリケーションのプロパティのCe-depの面で長方形パターニングツール]を選択します。ガス注入のためのC-DEPを挿入します。 Cの15×2×2〜3μmで保護層を堆積させます5.0キロボルトの電圧で電子ビーム、13.0 nAの電流、および0°の傾斜角を用いてアルボン。 C-DEPを撤回。 </li><li>パターニングダイアログボックスを選択します。パターニングコントロールでは、アプリケーションのプロパティのW-DEPと長方形パターニングツール]を選択します。ガス注入のためのW-DEPを挿入します。 30.0 kVの、0.3 nAの電流の電圧でイオンビームを用いてタングステンの堆積15×2×2μmの3保護層、52°の傾斜角。 W-DEPを撤回。 </li><li>パターニングダイアログボックスを選択します。パターニングコントロールでは、アプリケーションのプロパティSiとの定期的な断面パターニングツール]を選択します。底パターンを30.0キロボルトの電圧でトップのパターン、30.0 nAの電流、およびイオンビームを経由して52°の傾斜角は22×27×15μmの3の22×25×15μmの3を使用してください。パターンは、保護層の両側にトレンチミルを作成します。 </li><li>パターニングダイアログボックスを選択します。パターニングコントロールでは、クリーンを選択アプリケーションプロパティSiとの断面パターニングツール。 30.0キロボルトの電圧で上部と下部のパターンとイオンビームを介して1.0 nAの電流を22×3×60μmの3を使用してください。チルト角は上のパターンのためのボトムパターンおよび50.5°のために53.5°です。パターンは、規則的な断面パターニング起因カーテンパターンからトレンチラメラの表面をクリーニングします。 </li><li>アプリケーションプロパティSiと長方形パターニングツールを使用して、試料中にJ-パターンをカット。 30.0キロボルトの電圧とイオンビームを介して1.0 nAの電流で幅は2ミクロンを使用してください。 </li><li>イージーリフトダイアログボックスを選択します。パーク位置にマイクロマニピュレーターを挿入します。マイクロマニピュレーターを下げ、5.4で詳述プロセスを使用してタングステン溶接を介して銅FIBグリッドにサンプルを添付します。 </li><li> 5.7で説明する手順を使用して、の電圧でイオンビームを用いて試料中の、元J-パターンから継続し、U-パターンをμcut30.0 kVで1.0 nAの電流。 </li><li>バルクサンプル上記マイクロマニピュレーターを経由してラメラを持ち上げます。 </li><li>結晶粒界は、もはやイオンビームに平行にされていないので、マイクロマニピュレーター180°回転するが、イオンビームに対して垂直な。 </li><li>タングステンは30.0キロボルトの電圧でイオンビームと0.3 nAの電流で5.4で説明する手順を使用して、銅のFIBグリッドにラメラを溶接しました。 </li><li> 30.0キロボルトの電圧でイオンビームと1.0 nAの電流で5.7で説明する手順を使用してラメラからマイクロマニピュレーターをカットします。 </li><li> 5.3で説明する手順を繰り返します。 5.0 kVの、13.0のNa電流の電圧で電子ビームを用いて炭素15×2×4μmの3保護層、0°の傾斜角を堆積させます。 </li><li> 5.4で説明する手順を繰り返します。 30.0 kVの、0.3 nAの電流の電圧でイオンビームを用いてタングステンの堆積15×2×8ミクロン3保護層、52°の傾斜角。 </li><li>とともにイオンビーム、30.0キロボルト0.5 nAの、0.3 Na、及び0.1のNa系統的に減少する電流の電圧を使用して200nm程度に薄くサンプル。この段階で、洗浄断面パターンが使用され、サンプルは52±±1.5°の角度に傾斜しています。 </li><li>イオンビームを用いて、薄い試料を5.0キロボルトの電圧と77.0、PAの電流を使用して透明度を電子します。この段階では、矩形のパターンが52±3°の傾斜角で使用されています。 </li><li> 500 eVでの電圧および150μAの電流でサンプルを洗浄することにより、FIBから生じた非晶質ダメージを削除します。 </li><li>走査型透過電子顕微鏡（STEM）でTEMホルダとインサートホルダーに置きTEM試料。選択「キャプチャ」、画像サンプルの粒界。 </li></ol>

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	<li>Munir, Z. A., Anselmi-Tamburini, U., Ohyanagi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+electric+field+and+pressure+on+the+synthesis+and+consolidation+of+materials:+A+review+of+the+spark+plasma+sintering+method.">The effect of electric field and pressure on the synthesis and consolidation of materials: A review of the spark plasma sintering method.</a> J. Mater. Sci. 41 (3), 763-777 (2006).</li><li>Chen, W., Anselmi-Tamburini, U., Garay, J. E., Groza, J. R., Munir, Z. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+investigations+on+the+spark+plasma+sintering/synthesis+process:+I.+Effect+of+dc+pulsing+on+reactivity.">Fundamental investigations on the spark plasma sintering/synthesis process: I. Effect of dc pulsing on reactivity.</a> Mater. Sci. Eng. A. 394 (1-2), 132-138 (2005).</li><li>Holland, T. B., Anselmi-Tamburini, U., Mukherjee, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+fields+and+the+future+of+scalability+in+spark+plasma+sintering.">Electric fields and the future of scalability in spark plasma sintering.</a> Scr. Mater. 69 (2), 117-121 (2013).</li><li>Wan, J., Duan, R., Mukherjee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spark+plasma+sintering+of+silicon+nitride/silicon+carbide+nanocomposites+with+reduced+additive+amounts.">Spark plasma sintering of silicon nitride/silicon carbide nanocomposites with reduced additive amounts.</a> Scr. Mater. 53 (6), 663-667 (2005).</li><li>Carney, C. M., Mogilvesky, P., Parthasarathy, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidation+Behavior+of+Zirconium+Diboride+Silicon+Carbide+Produced+by+the+Spark+Plasma+Sintering+Method.">Oxidation Behavior of Zirconium Diboride Silicon Carbide Produced by the Spark Plasma Sintering Method.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 92 (9), 2046-2052 (2009).</li><li>Dupeux, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+Oriented+Two-Phase+Bicrystals+by+Diffusion+Bonding+Technique.">Production of Oriented Two-Phase Bicrystals by Diffusion Bonding Technique.</a> J. Cryst. Growth. 66, 169-178 (1984).</li><li>Castro, R., van Benthem, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Sintering: mechanisms of convention nanodensification and field assisted processes. 35, (2012).</li><li>Byeon, S. C., Hong, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+field+assisted+bonding+of+ceramics.">Electric field assisted bonding of ceramics.</a> Mater. Sci. Eng. A. 287 (2), 159-170 (2000).</li><li>Wang, J., Conrad, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+the+space+charge+to+the+grain+boundary+energy+in+yttria-stabilized+zirconia.">Contribution of the space charge to the grain boundary energy in yttria-stabilized zirconia.</a> J. Mater. Sci. 49 (17), 6074-6080 (2014).</li><li>Fujimoto, M., Kingery, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructures+of+SrTiO3+Internal+Boundry+Layer+Capacitors+During+and+After+Processing+and+Resultant+Electrical+Properties.">Microstructures of SrTiO3 Internal Boundry Layer Capacitors During and After Processing and Resultant Electrical Properties.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 68 (4), 169-173 (1985).</li><li>Mitsuma, 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=Structures+of+a+&#931;+=+9,+[110]/{221}+symmetrical+tilt+grain+boundary+in+SrTiO3.">Structures of a &#931; = 9, [110]/{221} symmetrical tilt grain boundary in SrTiO3.</a> Journal of Materials Science. 46 (12), 4162-4168 (2011).</li><li>Ikuhara, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grain+Boundary+and+Interface+Structures+in+Ceramics.">Grain Boundary and Interface Structures in Ceramics.</a> J. Ceram. Soc. Jpn. 109 (7), S110-S120 (2001).</li><li>Hutt, S., Kienzle, O., Ernst, F., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+and+Structure+of+Grain+boundaries+in+Strontium+Titanate.">Processing and Structure of Grain boundaries in Strontium Titanate.</a> Z. Metallkd. 92 (2), 105-109 (2001).</li><li>Takahisa, Y., Ikuhara, Y., Sakuma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current-voltage+characteristics+across+45&#9702;+symmetric+tilt+boundary+in+highly+donor-doped+SrTiO3+bicrystal.">Current-voltage characteristics across 45&#9702; symmetric tilt boundary in highly donor-doped SrTiO3 bicrystal.</a> J. Mater. Sci. Lett. 20, 1827-1829 (2001).</li><li>Hill, A., Wallach, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+Solid+State+Diffusion+Bonding.">Modelling Solid State Diffusion Bonding.</a> Acta Metall. 37 (9), 2425-2437 (1989).</li><li>Sato, 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=Non-linear+current-voltage+characteristics+related+to+native+defects+in+SrTiO3+and+ZnO+bicrystals.">Non-linear current-voltage characteristics related to native defects in SrTiO3 and ZnO bicrystals.</a> Sci. Technol. Adv. Mater. 4 (6), 605-611 (2003).</li><li>Hirose, S., Nishimura, H., Niimi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+switching+effect+in+Nb-doped+SrTiO[sub+3]+(100)+bicrystal+with+(100)+&#8764;45&#176;+twist+boundary.">Resistance switching effect in Nb-doped SrTiO[sub 3] (100) bicrystal with (100) &#8764;45&#176; twist boundary.</a> J. App. Phys. 106 (4), 043711-043716 (2009).</li><li>Hutt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Doctoral Thesis. , (2002).</li><li>Brunner, D., Taeri-Baghbadrani, S., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suprising+Results+of+a+Studay+on+the+Plasticity+in+Strontium+Titanate.">Suprising Results of a Studay on the Plasticity in Strontium Titanate.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 84 (5), 1161-1163 (2001).</li><li>Gumbsch, P., Taeri-Baghbadrani, S., Brunner, D., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+and+an+inverse+brittle-to-ductile+transition+in+strontium+titanate.">Plasticity and an inverse brittle-to-ductile transition in strontium titanate.</a> Phys. Rev. Lett. 87 (8), 085501-085504 (2001).</li><li>Taeri, S., Brunner, D., Sigle, W., Ruhle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deformation+Behavior+of+Strontium+Titanate+between+Room+Temperature+and+1800K+under+Ambient+Pressure.">Deformation Behavior of Strontium Titanate between Room Temperature and 1800K under Ambient Pressure.</a> Z. Metallkd. 95, 433-446 (2004).</li><li>Takahashi, K., Ohtomo, A., Kawasaki, M., Koinuma, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+Processing+and+Characterization+of+SrTiO3+Single+Crystals+and+Bicrystals+for+High+Tc+Superconducting+Film+Substrate.">Advanced Processing and Characterization of SrTiO3 Single Crystals and Bicrystals for High Tc Superconducting Film Substrate.</a> Mater. Sci. Eng. B. 41, 152-156 (1996).</li><li>Rhodes, W. H., Kingery, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dislocation+Dependence+of+Cationic+Diffusion+in+SrTiO3.">Dislocation Dependence of Cationic Diffusion in SrTiO3.</a> J. Amer. Ceram. Soc. 49 (10), 521-526 (1966).</li><li>Yamamoto, T., Hayashi, K., Ikuhara, Y., Sakuma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grain+Boundary+Structure+and+Electrical+Properties+in+Nb-Doped+SrTiO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;+Bicrystals.">Grain Boundary Structure and Electrical Properties in Nb-Doped SrTiO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt; Bicrystals.</a> Key Eng. Mater. 181-182, 225-230 (2000).</li><li>Fitting, L., Thiel, S., Schmehl, A., Mannhart, J., Muller, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subtleties+in+ADF+imaging+and+spatially+resolved+EELS:+A+case+study+of+low-angle+twist+boundaries+in+SrTiO3.">Subtleties in ADF imaging and spatially resolved EELS: A case study of low-angle twist boundaries in SrTiO3.</a> Ultramicroscopy. 106 (11-12), 1053-1061 (2006).</li><li>Hughes, L. A., van Benthem, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+SrTiO3+bicrystals+using+spark+plasma+sintering+techniques.">Formation of SrTiO3 bicrystals using spark plasma sintering techniques.</a> Scr. Mater. 118, 9-12 (2016).</li></ol>

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1200℃の接合温度は、温度の小さな変化が大きく、すべての拡散接合機構の動力学に影響を与えることができるように拡散を最大にするように選択しました。 1200℃の温度がSTOの脆性 - 延性遷移温度の範囲外です。しかし、試料をこの温度で脆性破壊を受けました。 STOは1200℃で〜0.5％の延性を持つようSTO双結晶の致命的な障害は予想外ではなかったです。また、試料は、加熱プロセス全体を?...

<html>放電プラズマ焼結（SPS）は、高い一軸圧力と粉末成形体1の急速な高密度化への直流パルス電流リードのどのアプリケーションで技術です。追加の焼結助剤は、2、3、4、5を必要としないで、この技術は、窒化ケイ素/炭化ケイ素、ホウ化ジルコニウム/シリコンカーバイドまたはシリコンカーバイドを含む様々な材料から複合構造の正常な形成をもたらします。従来のホットプレスすることにより、これらの複合構造体の合成は、過去に挑戦していました。 SPSの技術を介して高一軸圧力と高速加熱速度のアプリケーションは粉末及び複合材料の統合を強化されますが、現象は文献2に議論この強化された緻密化を引き起こし、3、クラス= &quot;外部参照&quot;&gt; 6、7。また、唯一の粒界形成に対する電界の影響に関する限られた情報と粒界コア8,9の結果として得られる原子構造が存在します。これらのコア構造は、高電圧コンデンサの絶縁破壊及びセラミック酸化物10の機械的強度及び靭性を含むSPS焼結体の機能特性を決定します。したがって、このような印加電流とSPS処理パラメータの関数としての基本的な粒界構造を理解することは、材料の全体的な物理的特性の操作のために必要です。系統的にSPSを支える基本的な物理的メカニズムを解明する一つの方法は、特定の粒界構造、 すなわち 、双結晶の形成です。バイクリスタルは、その後、二つの単結晶の操作によって作成されdiffu特定の方位差と結合シオンは11を角。この方法は、処理パラメータの関数、ドーパント濃度、及び不純物の偏析12、13、14のような基本的な粒界コア構造を調査する制御された方法を提供します。 温度、時間、圧力、および接合雰囲気15：拡散接合は、4つのパラメータに依存します。チタン酸ストロンチウム（のSrTiO 3、STO）の従来の拡散接合双は、典型的には1,400-1,500°Cの温度範囲で、1メガパスカル以下の圧力で行われ、3〜20時間13の範囲の時間スケール、14、16、17。本研究では、SPS装置における接合は、Cで有意に低い温度および時間スケールで達成されます。従来の方法にomparison。多結晶材料、SPSを介して低下した温度及び時間スケールのために著しく、それによって、その微細構造の操作によって材料の特性の有利な制御を提供し、粒成長を制限します。 SPS装置は、5×5 mm 2のサンプルに対して、140 MPaでの最小圧力を及ぼします。従来の拡散接合温度範囲内では、ハットら。接合圧力はMPaで18 10を超えた場合にSTOの瞬間骨折を報告しています。しかし、STOは、接合圧力は、特定の温度で10メガパスカルを超えることを示し、温度に依存塑性挙動を示します。 1200°C以上700°C以下、STOはサンプルの瞬時破断することなく適用することができより大きい120メガパスカルを強調れるいくつかの延性を呈します。 700-1,200℃の中間温度範囲内で、STOはsで脆くや経験瞬間骨折であります10メガパスカルよりも大きな房。 800℃では、STOはストレスで200MPa未満19、20、21を破砕する前にマイナーな変形能を有しています。したがって、SPS装置を介してSTOバイクリスタル形成のための接合温度は、材料の塑性挙動に応じて選択する必要があります。

<table><tbody><tr><td>Strontium titanate single crystal (100)</td><td>MTI Corporation</td><td>STOa101005S1-JP</td><td></td></tr><tr><td>Buffered oxide etch, hyrofluoric acid 6:1</td><td>JT Baker</td><td>&amp;nbsp;MBI 1178-03</td><td></td></tr><tr><td>Scanning electron microscope (SEM)</td><td>FEI</td><td>Model: 430 NanoSEM</td><td></td></tr><tr><td>SPS apparatus&amp;nbsp;</td><td>Sumitomo Coal Mining Co</td><td>Model: Dr. Sinter 5000 SPS Apparatus</td><td></td></tr><tr><td>High Temperature Furnace</td><td>Thermolyne</td><td>Model: 41600</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonic Cleaner</td><td>Bransonic</td><td>Model: 221</td><td></td></tr><tr><td>Mechanical polisher</td><td>Allied High Tech Products</td><td>15-2100-TEM</td><td></td></tr><tr><td>Diamond lapping film</td><td>3M</td><td>660XV</td><td>1 &amp;#956;m to 9 &amp;#956;m Grit Size</td></tr><tr><td>Diamond lapping film</td><td>3M</td><td>661X</td><td>0.5 &amp;#956;m to 0.1 &amp;#956;m Grit Size</td></tr><tr><td>Colloidal silica</td><td>Allied High Tech Products</td><td>180-20000</td><td>0.05 &amp;#956;m Grit Size</td></tr><tr><td>Sputter coater</td><td>QuorumTech</td><td>Model: Q150RES</td><td></td></tr><tr><td>Focused ion beam (FIB) instrument&amp;nbsp;</td><td>FEI</td><td>Model: Scios dual-beamed focused ion beam (FIB) instrument&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Nanomill TEM specimen preparation system</td><td>Fischione Instruments</td><td>Model: 1040</td><td></td></tr><tr><td>Transmission electron microscope (TEM)&amp;nbsp;</td><td>JEOL</td><td>Model: JEM2500 SE&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Scanning transmission electron microscope (STEM)</td><td>FEI</td><td>Model: TEAM 0.5&amp;nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

spark plasma sintering apparatus used for the formation of strontium titanate bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

接合温度、時間、および方位差角がSTO双結晶（ 表1）の最大可能接合界面画分に必要な最適なパラメータを決定するために、すべての変更されました。インタフェースは、粒界がSEM画像（ 図2a）中の見えなかった場合「結合」と考えられました。暗い画像のコントラストやボイドが境界位置（ 図2b）で存在したとき、「非結合」?...

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Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

チタン酸ストロンチウム双結晶の形成に用いられるプラズマ焼結装置をスパーク

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

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9.8K ビュー.  University of California, Davis. A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed. 

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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.

空間的に閉じ込められた複合酸化物の作製

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

工学

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.

複合酸化物薄膜のエピタキシャル成長のために原子的に定義されたテンプレート

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

化学

Synthesis of Non-uniformly Pr-doped SrTiO3 Ceramics and Their Thermoelectric Properties

We demonstrate a novel synthesis strategy for the preparation of Pr-doped SrTiO3 ceramics via a combination of solid state reaction and spark plasma sintering techniques. Polycrystalline ceramics possessing a unique morphology can be achieved by optimizing the process parameters, particularly spark plasma sintering heating rate. The phase and morphology of the synthesized ceramics were investigated in detail using X-ray diffraction, scanning electron microcopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. It was observed that the grains of these bulk Pr-doped SrTiO3 ceramics were enhanced with Pr-rich grain boundaries. Electronic and thermal transport properties were also investigated as a function of temperature and doping concentration. Such a microstructure was found to give rise to improved thermoelectric properties. Specifically, it resulted in a significant improvement in carrier mobility and the thermoelectric power factor. Simultaneously, it also led to a marked reduction in the thermal conductivity. As a result, a significant improvement (> 30%) in the thermoelectric figure of merit was achieved for the whole temperature range over all previously reported maximum values for SrTiO3-based ceramics. This synthesis demonstrates the steps for the preparation of bulk polycrystalline ceramics of non-uniformly Pr-doped SrTiO3.

Synthesis of Non-uniformly Pr-doped SrTiO3 Ceramics and Their Thermoelectric Properties

A protocol for the synthesis and processing of polycrystalline SrTiO3 ceramics doped non-uniformly with Pr is presented along with the investigation of their thermoelectric properties.

非均一のPrをドープしたチタン酸ストロンチウムの合成<sub&gt; 3</sub&gt;セラミックスとその熱電特性

We demonstrate a novel synthesis strategy for the preparation of Pr-doped SrTiO3 ceramics via a combination of solid state reaction and spark plasma ...

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.

原子層堆積法を介してゲルマニウム上のペロブスカイト型チタン酸ストロンチウムのエピタキシャル成長

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

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.

によってナノ構造イットリア安定化ジルコニア（YSZ）足場の高温製作<em&gt;その場での</em&gt;カーボンテンプレート化キセロゲル

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

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.

成長と静電/化学特性の金属/そこで3/SrTiO3ヘテロ構造

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.

化学合成チタン酸バリウム多孔質セラミックス薄膜の気孔率誘起歪による強誘電相の熱安定化

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

Fused Filament Fabrication (FFF) of Metal-Ceramic Components

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with diverse customization options and favorable production methods is increasing continuously. With fused filament fabrication (FFF), it is possible to produce large and complex components quickly with high material efficiency. In FFF, a continuous thermoplastic filament is melted in a heated nozzle and deposited below. The computer-controlled print head is moved in order to build up the desired shape layer by layer. Investigations regarding printing of metals or ceramics are increasing more and more in research and industry. This study focuses on additive manufacturing (AM) with a multi-material approach to combine a metal (stainless steel) with a technical ceramic (zirconia: ZrO2). Combining these materials offers a broad variety of applications due to their different electrical and mechanical properties. The paper shows the main issues in preparation of the material and feedstock, device development, and printing of these composites.

Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components

This study shows multi-material additive manufacturing (AM) using fused filament fabrication (FFF) of stainless steel and zirconia.

金属-セラミック部品の溶融フィラメント製作 (FFF)

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with ...

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.

バルクと組成バリエーション エントロピー安定化酸化物薄膜合成

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 ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering. LSMO nanoparticles were deposited with diameters from 10 to 20 nm and heights between 20 and 50 nm. At the same time, (Gd) Ba2Cu3O7&#8722;&#948; ((Gd) BCO) films were fabricated on both undecorated and LSMO nanoparticle decorated STO substrates using RF magnetron sputtering. This report also describes the properties of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 quasi-bilayer films structures (e.g., crystalline phase, morphology, chemical composition); magnetization, magneto-transport, and superconducting transport properties were also evaluated.

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½ Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Here, we present a protocol to grow LSMO nanoparticles and (Gd) BCO films on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF)-sputtering.

高周波マグネトロンスパッタ リングによる GdBa2Cu3O7−δ/チタン酸ストロンチウム3 (STO) 単結晶基板上 La0.67Sr0.33MnO3準二層フィルム

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

チタン酸ストロンチウム双結晶の形成に用いられるプラズマ焼結装置をスパーク

要約

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空間的に閉じ込められた複合酸化物の作製

複合酸化物薄膜のエピタキシャル成長のために原子的に定義されたテンプレート

非均一のPrをドープしたチタン酸ストロンチウムの合成

原子層堆積法を介してゲルマニウム上のペロブスカイト型チタン酸ストロンチウムのエピタキシャル成長

によってナノ構造イットリア安定化ジルコニア（YSZ）足場の高温製作

成長と静電/化学特性の金属/そこで₃/SrTiO₃ヘテロ構造

化学合成チタン酸バリウム多孔質セラミックス薄膜の気孔率誘起歪による強誘電相の熱安定化

金属-セラミック部品の溶融フィラメント製作 (FFF)

バルクと組成バリエーションエントロピー安定化酸化物薄膜合成

高周波マグネトロンスパッタリングによる GdBa₂Cu₃O₇₋_δ/チタン酸ストロンチウム₃ (STO) 単結晶基板上 La_0.67Sr_0.33MnO₃準二層フィルム

チタン酸ストロンチウム双結晶の形成に用いられるプラズマ焼結装置をスパーク

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