이 작품 ERC 통합 부여 #615759 "민트"에서 지원, 지역 일 드 프랑스 "Oxymore" ("NEIMO" 프로젝트) DIM ANR 프로젝트 "NOMILOPS"를 받았다. H.N.는 EPSRC JSP 코어 대 코어 프로그램 JSP 특정에 대 한 과학적 연구 (B) (#15 H 03548)에 의해 부분적으로 지원 되었다. A.S.는 도이치 가운데 (호 53461-1; A.S. 박사 친목)에 의해 지원 되었다. D.C.V.는 그의 박사 논문의 융자에 대 한 CNRS 고 등 교육 및 연구의 프랑스 정부를 감사 합니다. 제 대학 파리-샤 클레 (달랑 베 르 프로그램) 및 CNRS CNRS/탈 레 스에서 그의 체재를 융자에 대 한 감사.

참고: 이 프로토콜에서 설명 하는 모든 5 단계 일시 중지 하 고 샘플 단계 3.4-5에서에서 높은 진공 아래 유지 됩니다 단일 조건으로 언제 든 지 다시 시작할 수 있습니다.
1. STO(001) 기판 종료:
<ol><li>물 (와 함께 40 kHz 변환기) 초음파 세탁 기술자를 60 ° c가 열 아세톤과 붕 규 산 유리 비 커를 채우십시오. 비이 커 크기에 관계 없이 그것을 채우기 위해 적어도 20%는 기판에 잠긴 잘 되도록 그것의 최대 볼륨의 해야 합니다.<ol>
<li>붕 규 산 유리 비 커 안에 상자 믹스 종료 단일 사이드 광택된 (001) 지향 STO 단일 크리스탈 기판 (55 m m2 측면 크기, 두께, 0.01 0.02 ° 사이의 각도 miscut에 0.5 m m)의 밖으로 장소.</li>
		<li>3 분 건조에 아세톤에 기판 약 5 바의 운영 압력을 가진 질소 타격 총을 사용 하 여 기판 sonicate.</li>
	</ol>
</li>
	<li>소 프로 파 놀을 사용 하 여 단계 1.1의 절차를 반복 하 고 다음 저온.</li>
	<li>장소에 polyvinylidene 불, PVDF,그림 1(a) "디퍼" 모양으로 만든 샘플 홀더 깨끗 한 기판. 두 번째 붕 규 산 유리 비 커 (그림 1b) 이온된 수를 실행을 채우십시오. 참고: 비 커 샘플 홀더 그것에 맞는 수 있도록 충분히 큰 해야 합니다.</li>
	<li>장소에 샘플 홀더 기판입니다.</li>
	<li>일반적으로 소계, PTFE, 버퍼링된 hydrofluoric (HF) 솔루션의 최대 볼륨의 약 20%로 만든 비 커 (그림 1b)를 입력 적절 한 보호 장치 (HF:NH4F = 1:7). 1.3 단계에서 사용 되는 것과 대략 같은 크기 비 커를 사용 합니다.</li>
	<li>정확히 30 HF에 샘플 홀더 잠수함 s 즉시 어떤 후속 화학 반응을 중지 이온된 실행 물에 이동. 가볍게 그것에 교 반 하십시오.</li>
	<li>2 분 후 이온된 수에서 샘플 홀더를 제거 합니다. 기판에 밖으로 고 질소 타격 총으로 건조. 참고: 자세한 내용은 가와사키의 제조 법11에서 찾을 수 있습니다. 주의: HF 솔루션 사용은 매우 부식성 그리고 유독한입니다. 항상 조작 및 적절 한 작업 환경에서 사용 된 HF 솔루션의 처리를 실시 합니다. 신체 일부와 접촉 후 중독의 증상 노출 후에 1 일을 볼 수를 시작할 수 있습니다 하 고 처음 몇 시간에서 어떤 고통을 발생 하지 않을 수 있습니다. 그것은 또한 HCl HNO3 산 성 솔루션12 또는 산이 없는 종료 레시피13에 따라 대체 종료 프로세스를 사용 하 여.</li>
	<li>20 ° c.에 튜브로그림 1(c)에 있는 기판 삽입 약 1로 부분 압력 설정 산소의 atm. 램프 온도 20 ° C/분의 속도로 1000 ° C를 1000 ° c.에 3 시간 동안은 기판 Anneal 3 시간 후 식힙니다 샘플 20 ° c.까지 기판을 제거 합니다. 산소 소스를 닫습니다.</li>
	<li>1.1 어 닐 링 하는 동안 승진 이후 표면 오염 제거를 단계를 반복 합니다.</li>
</ol>2. 단일 크리스탈 라오스 대상의 준비:
<ol><li>기계적으로 부드럽게 윤활제로 사 포와 소 프로 파 놀 솔루션을 사용 하 여 단일 크리스탈 라오스 대상 (1 인치 직경) 폴란드어. 건조 질소 타격 총을 사용 하 여.</li>
	<li>회전 목마에서 대상을 탑재 합니다. 참고: 회전 목마 대상 회전을 허용 해야 합니다.</li>
	<li>초과 챔버 (그림 2)에 회전 목마를 삽입 합니다. 대상 (10-8 mbar 범위에서 압력 때까지) 지속적으로 챔버를 펌핑 하는 동안 진공에 드을 하자. (그림 3a 와 3b) PLD 챔버에 회전 목마를 전송. 기본 압력은 10-9 mbar 범위 때까지 기다립니다. 참고: 초과의 부재에 챔버에 vacuo 전송 시스템, 전형적인 대기 시간 및 기본 압력 수 있습니다 심각 하 게 영향을 받을.</li>
	<li>엑 시 머 레이저 에너지 미터를 사용 하 여 레이저 에너지를 검사 합니다. 이렇게 하려면 사용 하 여 사각형 슬릿 (6 m m x 16 m m)와 외부 감쇄 기 직후에 레이저 소스 형태와 빔 (그림 4는 4b)의 에너지를 조절 하. 두 번째 수렴 렌즈와 석 창 사이 레이저 광선의 경로 있는 에너지 미터를 배치 합니다. 그리고 임의의 주파수에서 레이저를 쏴 에너지 에너지 미터를 사용 하 여 읽기.</li>
	<li>동일 하 게 에너지를 설정 (또는 소폭 높은) 성장 (단계 3.12) 동안 사용 되는 것과. 참고: 레이저 에너지의 절대 값 설정의 형상에 따라 달라질 수 있습니다. 그러나, 라오어 절제를 대상에 대 한 사용 약 1 J/c m2 의 레이저 fluence (fluence = 에너지/자리 지역). 또한, 파장 λ의 펄스 KrF 엑 시 머 레이저를 사용 하 여 = 248 nm, 25의 독특한 펄스 기간 ns 21의 최소 운영 (대 한 향상 된 펄스 대 펄스 재현성) kV.</li>
	<li>(사용 하 여 회전 목마, 회전 플랫폼 대상 탑재) 약 10 rpm에서 라오스 대상 회전.<ol>
<li>점 크기를 대상 회전 속도 적응 하 고 반복을 피하기 위해 두 연속 겹치는 장면, 잠재적으로 일부 로컬 과열 선도 또는 대상의 후속을 산출할 녹는 속도 레이저. 시각적 설명 그림 4c에서 제공 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>2 x 10-4 mbar의 산소 부분 압력이 달성 될 때까지 산소 챔버에 삽입 합니다. 에너지 미터를 제거 합니다. 미리 ablate 20000 펄스에 대 한 3 또는 4 Hz에서 라오스 대상. 참고: 레이저 빔과 대상 사이의 각도 45 ° (그림 4d) 설정 되어야 합니다. 라오스 단일 대상의이 비교적 긴 절제는 라오스/스토 샘플 샘플 재현성에 결정 역할을 발견 됐다.</li>
</ol>3. PLD 성장:
<ol><li>확인 종료, 형태학 및 청결 (그림 5) 이전 종료 STO 기판 표면의 원자 힘 현미경 (AFM) 검사를 수행 합니다.</li>
	<li>실버 페이스트를 사용 하 여 샘플 홀더를 위쪽으로 가리키는 종료 표면 기판, 접착제. 기판의 방향 관련 이지만, 홀더 (그림 6는)의 중앙에 배치 해야 합니다.</li>
	<li>용 매 증발 하 고 붙여넣기 (최적의 열 유도)에 대 한 굳은 10 분 동안 약 100 ° C까지 열. 샘플 홀더 하자 진정.</li>
	<li>내부는 초과 샘플 홀더를 삽입 합니다. 클러스터 내에서 팔을 사용 하 여, 산소, 탄소, 티타늄 봉우리 (대 한 자세한 내용은 5 단계 참조)를 분석 하는 XPS 챔버 샘플 홀더 전송.</li>
	<li>라오스 대상 (그림 6b) 향하도록 기판으로 PLD 챔버에 샘플 홀더를 전송.</li>
	<li>챔버 내부에 2 x 10-4 mbar의 산소 부분 압력에 도달 하는 산소를 삽입 합니다. 샘플 홀더 (25 ° C/min)에서 730 ° c의 온도를 높인다.</li>
	<li>Using 반사 고 에너지 전자 회절 (RHEED), 전자 빔을 회절 반점 인광 체 스크린에 관찰 되는 각도 (1 ° 3 ° 사이) 기판 표면 방목에 맞춥니다. CCD 카메라 및 이미지 분석 소프트웨어를 사용 하 여 각 자리의 강도 실시간으로 모니터링 합니다. 30의 소스 전압을 사용 하 여 kV 및 40 µ A의 전류.</li>
	<li>샘플 홀더를 대상에서 63mm를 놓습니다. 참고: 대상-기판 거리 사용 PLD 설치의 형상에 따라 최적화의 어느 정도 필요할 수 있습니다.</li>
	<li>그것은 일치 하는 (단계 2.4 에서처럼 같은 패션)에 약 1 J/c m2 는 에너지를 보정 하기 위해 레이저를 쏴. 다시 사용 하 여 사각형 슬릿 (6 m m x 16 m m)와 외부 감쇠기 레이저 출구 직후 모양과 에너지 빔 (그림 4는 4b)의 변조.</li>
	<li>1 Hz. 중지는 레이저를 쏘는 레이저 주파수를 설정 하 고 에너지 미터를 제거 합니다.</li>
	<li>라오스 대상 (단계 2.6에서와 같은 방법)의 회전을 시작 합니다. RHEED 진동 읽기 시작 합니다. 안정화 될 때까지 기다립니다.</li>
	<li>레이저를 촬영 시작 합니다. 깃털그림 6(c)와 (그림 6d) RHEED 진동 관찰 합니다. 원하는 두께 따라 진동 중의 첨단 레이저를 중지 합니다. 참고: 각 진동 한 단위 셀 (uc) 성장 나타내는 기억 하십시오. 이 실험을 위해 전송 및 분 광 실험에 대 한 1 및 2 uc를 각각 성장.</li>
	<li>성장 후 완료 되 면, 종료 RHEED 총 고 포스트 어 닐 링 단계를 진행 합니다. 참고: 후 어 닐 링 단계는 성장 완료 후에 바로 이루어집니다.<ol>
<li>후 열 처리를 시작 하려면 1 x 10-1 mbar에서 2 x 10-4 mbar (성장 압력) 상공에서 산소 부분 압력을 증가 하 고 샘플 홀더 730 ° C (성장 온도)에서 500 ° c의 온도 감소</li>
		<li>온도 압력 안정화 후 500 ° c.에 샘플 홀더 온도 유지 하면서 약 300 mbar의 정적 산소 부분 압력을 소개 60 분에 대 한 이러한 조건에서 샘플을 둡니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>그것은 실내 온도 도달할 때까지 같은 산소 부분 압력에 그것을 유지 하면서 25 ° C/min에서 샘플을 식혀.</li>
	<li>티타늄 피크 또는 상대 라/Al 농도에서 가능한 원자가 변화를 조사 하기 위해 XPS 약 실에 샘플을 전송 (자세한 내용은 5 단계 참조).</li>
	<li>라오스 표면 깨끗 한 유지 되도록 하는 샘플 vacuo에서 스퍼터 링 챔버 (그림 7는), 모두에 유지 되는 전송 10-8 mbar의 범위에서 압력에 시간. 참고: 탄소 축적 하면 이러한 실험 현장 전 수행 그리고 궁극적으로에 지도 하는 표면에 물 변경 결과.</li>
</ol>4. 금속 Overlayers의 마 그 네트 론 스퍼터 링:
참고: 원하는 금속, Ar 압력 등에 따라 증 착 전류와 대상 기판 거리 약간 달라질 수 있습니다. 사용 하는 스퍼터 링 설치의 형상에 따라 각 증 착 프로세스를 최적화 하는 것이 좋습니다. 다음 절차에 설명 합니다 3의 증 착 유한의 nm
<ol><li>목표를 향해 아래로 향하게 표면 샘플을 놓습니다.</li>
	<li>4.5x10-4 mbar (약 100 sccm)에 대 한의 분위기를 달성 하기 위해 스퍼터 링 챔버 내부 순수 Ar을 삽입 합니다.</li>
	<li>기판 (라오스/스토) 공동 대상에서 약 7 cm 위치.</li>
	<li>닫힌 셔터, 램프 전류 약 100 mA (36 W)는 플라즈마 발 화 되는.</li>
	<li>(그림 7b)의 안정적인 플라즈마와 낮은 80 전류 5.2 sccm에의 유입으로 mA (현재 증 착). 플라스마 안정 유지 확인 합니다.</li>
	<li>미리 스퍼터 산화 레이어 그것의 표면에 형성 수 있습니다 제거를 약 5 분에 대 한 공동 대상.</li>
	<li>실 온에서 샘플 셔터 열고 25 s. 가까운 증 착 결론 셔터에 대 한 입금.<ol>
<li>전송 실험에 대 한 보증금 약 3의 후속 상한 레이어 nm 알 (누구의 표면 passivates, 공기에 노출 시 AlOx 보호 레이어를 형성)의 기본 금속 층의 산화를 방지 하기 위해. 참고: 성장 속도 챔버 내부에 직접 측정 되지. 이렇게 하려면 같은 매개 변수를 사용 하는 동안 다른 증 착 시간 다양 한 샘플을 성장. 그런 다음, x 선 셋을 사용 하 여 각 샘플의 두께 측정 합니다. 사용 각 금속 대상에 한 번씩이 절차를 할.</li>
	</ol>
</li>
	<li>0으로 전류를 램프 아칸소 소스 닫고 챔버를 펌프.</li>
	<li>한 번 더 금속/라오스 인터페이스에서 가능한 산화 Ti 2p 수준에서 XPS 챔버 (그림 8는) 검사 가능한 원자가 변화에 샘플 홀더를 전송 (자세한 내용은 5 단계 참조).</li>
</ol>5.에서 원래의 엑스레이 광전자 분광학:
<ol><li>전자 분석기 축 (그림 8b) 표면 정상 정렬 된 병렬 샘플을 놓습니다.</li>
	<li>샘플에 x 선 총 최대한 가까이 접근 (총의 끝과 손상을 방지 하기 위해 샘플 홀더 사이의 기계적 접촉 방지) 그것을 켭니다.<ol>
<li>이 실험에서 1253.6 eV의 구동 에너지로는 Mg Kα 소스를 사용 합니다. 20의 방출 전류를 달성 하기 위해 필 라 멘 트 설정에서 15의 양극 전압 kV. 분석기 전자 광학에 관한 2 mm 직경의 5 x 11 m m의 직사각형 모양으로 슬릿 출구의 입구 슬릿을 선택 합니다. 참고: XPS 설치 최대 방출 전류와 양극 전압에 대 한 내용은 사용 설명서를 참조 하십시오. 또한, 입구와 출구 미 끄 러 짐의 크기는 다른 특정 설정에 대 한 다를 수 있습니다. 분석기는 다른 사양을, 전자 계산 단위에서 너무 높은 강도 방지 하는 방법에는 가늘고 길게 찢어진 곳을 선택 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>X 선 총을 켠 후 챔버는 매우 높은 진공 상태 (10-10 mbar 범위)에서 확인 합니다. 수집 조사 스펙트럼 (0 사이 1200 eV 바인딩 에너지) 0.05 eV의 선택한 단계와 0.5의 드웰 타임 s, 작은 점 크기를 최대한 30 그리고 60 eV는 적절 한 렌즈 모드 사이의 패스 에너지. 의도 하는 해상도 따라 값을 조정 합니다.<ol>
<li>그림 8(c) 관련 첨단의 위치를 찾습니다. 향상 된 통계에 대 한 여러 번 각 피크를 측정 하 고 평균 스펙트럼 수집 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>적절 한 XPS 처리 소프트웨어를 사용 하 여 스펙트럼을 분석 합니다.<ol>
<li>주어진된 전환에서 전자 식별, 분석 하는 피크를 구성 하는 에너지 범위를 정의 합니다.</li>
		<li>적절 한 배경 곡선 (일반적으로 셜리 배경14) 만들고 원본 데이터에서 뺍니다.</li>
		<li>도 서 목록 참고15를 사용 하 여 가능한 봉우리를 측정 된 피크를 구성 하는 찾습니다. 방향 벡터 거리와 다른 봉우리에 대 한 상대 강도에 특별 한 관심을 지불 합니다. 참고: XPS 데이터 수집에서 깊이 외관에 더 참고7뿐만 아니라 "대표 결과" 섹션에서 제공 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Magnetotransport 실험:
<ol><li>초음파 쐐기-본딩 기계, 와이어-본드 묻혀 인터페이스 ( 그림 9는)에 게 연락 하 알 또는 Au 와이어와 금속/라오스/스토 샘플을 사용 하 여. 참고: 적절 한 쐐기 샘플 거리, 힘 및 사용 설치와 교통 측정 소유자의 종류에 따라 시간을 선택 합니다.</li>
	<li>8-와이어 형상 사용 (밴 der Pauw-채널 1-4-홀 형상-채널 2-4). 이렇게 하려면, 밴 der Pauw 형상에서 샘플의 네 모퉁이에 전송 측정 소유자의 채널 중 하나에 연락 하 여 시작 합니다. 그런 다음 이전 샘플 (그림 9b)에서 수행 하는 연락처를 두 번째 채널에 문의.</li>
	<li>멀티 미터와 저항을 측정 하 여 연락처는 좋은 경우 확인 하십시오. 샘플 유니폼은 되도록 다른 방향에서 측정 하는 저항 인지 확인 대략 동일 하, 밴 der Pauw R100≈R010 조건이 충족 되도록 합니다. 참고: R100 과 R010 크게 다른 경우, 밴 der Pauw 측정 (다음 참고16) 두 방향에서 수행 되어야 합니다. 이전 연구 라오스/스토17강한 이방성 전기 전송 속성을 보고합니다.</li>
	<li>전송 설정에 홀더를 탑재 합니다.<ol>
<li>2 공화국에 저항 (채널 1) 측정</li>
		<li>낮은 온도에서 측정 순차적으로 magnetoresistance (채널 1) 및 (에서 9-9 T), 외부 및 수직 자기장을 스윕하여 홀 효과 (채널 2) 금속/라오스/스토 샘플에 대 한 일반적으로 10 ~ 100 µ A의 전류 소싱.</li>
		<li>6.4.2 단계를 반복 합니다. 5k, 10k, 50 K, 100 K, 200 K와 300 K, 온도 magnetoresistance 진화를 관찰 하기 위해.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ohtomo, A., Hwang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high-mobility+electron+gas+at+the+LaAlO3/SrTiO3+heterointerface.">A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface.</a> Nature. 427, 423-426 (2004).</li><li>Stornaiuolo, 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=Tunable+spin+polarization+and+superconductivity+in+engineered+oxide+interfaces.">Tunable spin polarization and superconductivity in engineered oxide interfaces.</a> Nat. Mater. 15 (3), 278-283 (2015).</li><li>Chen, Y. 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Lett. 98 (24), 242904 (2011).</li><li>Lesne, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Non-Equilibrium Spin Accumulation Phenomenon at the LaAlO3/SrTiO3(001) Quasi-Two-Dimensional Electron System. , (2015).</li><li>Sato, H. K., Bell, C., Hikita, Y., Hwang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stoichiometry+control+of+the+electronic+properties+of+the+LaAlO3/SrTiO3+heterointerface.">Stoichiometry control of the electronic properties of the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface.</a> Appl. Phys. Lett. 102 (25), 251602 (2013).</li><li>Warusawithana, M. P., 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=LaAlO3+stoichiometry+is+key+to+electron+liquid+formation+at+LaAlO3/SrTiO3+interfaces.">LaAlO3 stoichiometry is key to electron liquid formation at LaAlO3/SrTiO3 interfaces.</a> Nat. Commun. 4, (2013).</li><li>Arras, R., Ruiz, V. G., Pickett, W. E., Pentcheva, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+two-dimensional+electron+gas+at+the+LaAlO3/SrTiO3(001)+interface+by+metallic+contacts.">Tuning the two-dimensional electron gas at the LaAlO3/SrTiO3(001) interface by metallic contacts.</a> Phys. Rev. B. 85 (12), (2012).</li><li>Fu, Q., Wagner, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+nanostructured+metal+overlayers+with+oxide+surfaces.">Interaction of nanostructured metal overlayers with oxide surfaces.</a> Surf. Sci. Rep. 62 (11), 431-498 (2007).</li><li>Chen, 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=Metallic+and+Insulating+Interfaces+of+Amorphous+SrTiO3-based+Oxide+Heterostructures.">Metallic and Insulating Interfaces of Amorphous SrTiO3-based Oxide Heterostructures.</a> Nano Lett. 11 (9), 3774-3778 (2011).</li><li>Posadas, A. B., 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=Scavenging+of+oxygen+from+SrTiO3+during+oxide+thin+film+deposition+and+the+formation+of+interfacial+2DEGs.">Scavenging of oxygen from SrTiO3 during oxide thin film deposition and the formation of interfacial 2DEGs.</a> J. Appl. Phys. 121 (10), (2017).</li><li>Sing, 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=Profiling+the+interface+electron+gas+of+LaAlO3/SrTiO3+heterostructures+with+hard+x-ray+photoelectron+spectroscopy.">Profiling the interface electron gas of LaAlO3/SrTiO3 heterostructures with hard x-ray photoelectron spectroscopy.</a> Phys. Rev. Lett. 102 (17), (2009).</li><li>Hasegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflection+High-Energy+Electron.">Reflection High-Energy Electron.</a> Charact. Mater. , 1925-1938 (2012).</li><li>Wrobel, F., 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=Comparative+study+of+LaNiO3/LaAlO3+heterostructures+grown+by+pulsed+laser+deposition+and+oxide+molecular+beam+epitaxy.">Comparative study of LaNiO3/LaAlO3 heterostructures grown by pulsed laser deposition and oxide molecular beam epitaxy.</a> Appl. Phys. Lett. 110 (4), 0 (2017).</li><li>Blank, D. H. A., Dekkers, M., Rijnders, G. <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+in+Twente:+from+research+tool+towards+industrial+deposition.">Pulsed laser deposition in Twente: from research tool towards industrial deposition.</a> J. Phys. D. Appl. Phys. 47 (3), 34006 (2014).</li><li>Preziosi, D., Sander, A., Barth&#233;l&#233;my, A., Bibes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+and+off-stoichiometry+issues+in+nickelate+thin+films+grown+by+pulsed+laser+deposition.">Reproducibility and off-stoichiometry issues in nickelate thin films grown by pulsed laser deposition.</a> AIP Adv. 7 (1), (2017).</li><li>Hensling, F. V. E., Xu, C., Gunkel, F., Dittmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+the+enhanced+Oxygen+Vacancy+Formation+in+Complex+Oxides+during+Annealing+and+Growth.">Unraveling the enhanced Oxygen Vacancy Formation in Complex Oxides during Annealing and Growth.</a> Sci. Rep. 7, 39953 (2017).</li><li>Xu, C., B&#228;umer, C., Heinen, R. A., Hoffmann-Eifert, S., Gunkel, F., Dittmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disentanglement+of+growth+dynamic+and+thermodynamic+effects+in+LaAlO3/SrTiO3+heterostructures.">Disentanglement of growth dynamic and thermodynamic effects in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures.</a> Sci. Rep. 6, 22410 (2016).</li><li>Breckenfeld, 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=Effect+of+growth+induced+(non)stoichiometry+on+interfacial+conductance+in+LaAlO3/SrTiO3.">Effect of growth induced (non)stoichiometry on interfacial conductance in LaAlO3/SrTiO3.</a> Phys. Rev. Lett. 110 (19), (2013).</li></ol>

저자는 공개 없다.

기판 종료 동안 하나 HF 솔루션에서 submerging 시간으로 매우 조심 해야 한다. 우리는 다양 한 그냥 5 아래 그리고에 etched 표면 관찰 원래의 제조 법에 관한 s. 또한, 기판 스텝 크기와 잠수 시간 사이 의존을 관찰 합니다. 작은 단계 크기에 대 한 (100 미만 nm) 30 잠수 후 어 닐 링 절차 제대로 표면 재구성 하기에 충분 한 수 있습니다 비록 s-에칭 이어질 수도 있습니다. 기반으로 HF 산을 사용 하 여 위험 ?...

즉 2D 전자 시스템 (q2DES) 광범위 하 게 사용 되었습니다 놀이터로 다양 한 저 차원 연구 및 양자 현상. (라오스/STO)1, 새로운 계면 전자 단계를 호스트 하는 다른 시스템의 LaAlO3/SrTiO3 시스템에 정액 종이에서 출발 생성 되었습니다. 다른 재료를 결합 하 여 전기 분야 가변 스핀 분극2, 매우 높은 전자 mobilities3 또는 ferroelectricity 결합 현상4같은 추가 속성을 가진 q2DESs의 발견에 지도 했다. 작품의 엄청난 몸 푸는 생성 및 이러한 시스템의 조작에 전념 하고있다, 비록 여러 실험 및 기술 나타났습니다 모순 된 결과, 오히려 비슷한 조건에서 조차. 또한, 정전기와 화학 상호 작용 사이의 균형에서 물리학 게임5,,67제대로 알아야이 필수적인 것으로 발견 되었다.
이 문서에서는, 우리가 철저 하 게 설명 다른 금속/라오스/스토 heterostructures의 성장을 펄스 레이저 증 착 (PLD)의 조합을 사용 하 여 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링 및. 그런 다음, 라오스/스토 인터페이스에 묻혀 q2DES에 다른 표면 상태의 영향을 이해 하는 전자 및 화학 연구 수행 됩니다, 전송 및 전자 분광학 실험을 사용 하 여.
여러 방법을 사용 되어 왔습니다 이전 STO에 결정 라오어 성장, 적절 한 증 착 기법에 대 한 선택 이므로 고품질 산화물 heterostructures의 제조에 중요 한 단계 (가능한 비용 및 시간 제한). PLD에서 강렬 하 고 짧은 레이저 펄스는 다음 연기나는 얇은 필름으로 기판에 입금 되 면 원하는 자료의 대상을 수 있습니다. 이 방법의 주요 장점 중 하나 영화, 원하는 단계 형성을 달성 하기 위해 핵심 요소를 대상의 산출할을 안정적으로 전송 하는 기능입니다. 또한, 챔버 내부에 동일한 시간 (에서 여러 대상의 가능성 복잡 한 산화물의 광대 한 수의 층에 의해 층 성장 (반영 고 에너지 전자 회절-RHEED를 사용 하 여 실시간으로에서 모니터링)를 수행 하는 능력 진공을 깨지 않고 다른 물질의 성장을 허용) 설정의 단순 확인이 기술을 가장 효과적이 고 다양 한 중 하나.
그러나, 분자 빔 피 (MBE) 같은 다른 기술을 더 높은 품질 코피 성장의 성장을 수 있습니다. 특정 자료의 목표는 대신, MBE에 각 특정 요소는 sublimed 기판, 어디 그들은 서로를 잘 정의 된 원자 층 형성 반응으로. 또한, 높게 정력적 인 종과 더 균일 한 에너지 분포의 부재는 매우 날카로운 인터페이스8의 제조 수 있습니다. 그러나이 기술은 PLD 때 보다 훨씬 더 복잡 한 산화물의 성장에 초고에서 수행 되어야 합니다 이후 진공 조건 (되도록 긴 무료 경로 파괴 되지 의미) 이며 큰 투자, 비용-일반적 요구와 가깝기. 첫 번째 라오스/스토 발행물에 사용 하는 성장 과정은 PLD, 유사한 특성을 가진 샘플 MBE9성장 되어 있다. 그것은 또한 라오스/스토 heterostructures 스퍼터 링10을 사용 하 여 재배 되어 있다 지적 가치가 있어요입니다. 원자적 날카로운 인터페이스는 높은 온도 (920 ° C) 및 높은 산소 압력 (0.8 mbar)에 달성 했다, 비록 계면 전도도 하지 달성 했다.
금속 레이어 상한의 성장에 대 한 사용 마 그 네트 론 스퍼터 링, 품질과 유연성 간의 좋은 균형을 제공 합니다. 그러나 다른 화학 증기 증 착 기반 기술을 수도 유사한 결과 달성 하는 데 사용.
마지막으로,이 문서에서 전송 및 분광학 기술 조합 crosschecking 완전히 이해에 다른 접근의 중요성을 강조, 전자 및 화학 상호 작용의 체계적인 방법을 보여준다합니다 이러한 종류의 시스템의 많은 기능이 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1433px;" width="1433">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Pulsed Laser Deposition</td>
			<td style="width:200px;">SURFACE</td>
			<td style="width:305px;">PLD Workstation + UHV Cluster System</td>
			<td style="width:521px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">KrF Excimer Laser</td>
			<td style="width:200px;">Coherent</td>
			<td style="width:305px;">Compex Pro 201F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Reflection High-Energy Electron Diffraction (electron gun)</td>
			<td style="width:200px;">R-Dec Co., Ltd.</td>
			<td style="width:305px;">RDA-003G</td>
			<td>Distributed in Europe by SURFACE.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Reflection High-Energy Electron Diffraction (CCD camera)</td>
			<td style="width:200px;">k-Space Associates, Inc.</td>
			<td style="width:305px;">kSA 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Variable Laser Beam Attenuator</td>
			<td style="width:200px;">Metrolux</td>
			<td style="width:305px;">ML 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Excimer Laser Sensor</td>
			<td style="width:200px;">Coherent</td>
			<td style="width:305px;">J-50MUV-248</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:407px;">LaAlO3 target</td>
			<td style="width:200px;">CrysTec</td>
			<td style="width:305px;"></td>
			<td>Single-crystal target</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:407px;">SrTiO3 subtrates</td>
			<td style="width:200px;">CrysTec</td>
			<td style="width:305px;"></td>
			<td>Several different sizes. Possibility to order TiO2 terminated.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Buffered HF Acid</td>
			<td style="width:200px;">Technic</td>
			<td style="width:305px;">BOE 7:1</td>
			<td>buffered hydrofluoric acid = BOE 7:1 (HF : NH4F = 12.5 : 87.5%) in&#160;VLSI-quality.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Silver Paste</td>
			<td style="width:200px;">DuPont</td>
			<td style="width:305px;">4929N</td>
			<td>Conductive Silver Composite.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Ultrasonic Cleaner</td>
			<td style="width:200px;">Bransonic</td>
			<td style="width:305px;">12</td>
			<td>Ultrasonic Cleaning Bath</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Tube Furnace</td>
			<td style="width:200px;">AET Technologies</td>
			<td style="width:305px;">Heat Treatment Furnace</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Borosilicate Glass Beaker</td>
			<td style="width:200px;">VWR</td>
			<td>213-1128</td>
			<td>Iow form</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">PTFE Beaker</td>
			<td style="width:200px;">Dynalon</td>
			<td style="width:305px;">PTFE Beaker</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Substrate holder &#34;dipper&#34;</td>
			<td style="width:200px;">Eberl&#233;</td>
			<td style="width:305px;"></td>
			<td>Custom made dipper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Magnetron Sputtering</td>
			<td style="width:200px;">PLASSYS</td>
			<td style="width:305px;">Sputtering system</td>
			<td>5 chambers for targets.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Metal targets</td>
			<td style="width:200px;">Neyco S.A.</td>
			<td style="width:305px;"></td>
			<td>Purity &#62; 99.9%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">X-Ray Photoelectron Spectroscopy System</td>
			<td style="width:200px;">Omicron</td>
			<td style="width:305px;">Custom XPS System</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">X-Ray Source</td>
			<td style="width:200px;">Omicron</td>
			<td style="width:305px;">DAR 400</td>
			<td>Twin Anode X-Ray Source.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Energy Analyser</td>
			<td style="width:200px;">Omicron</td>
			<td style="width:305px;">EA 125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Atomic Force Microscopy</td>
			<td style="width:200px;">Bruker</td>
			<td style="width:305px;">Innova AFM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Atomic Force Microscopy Probes</td>
			<td style="width:200px;">Olympus</td>
			<td style="width:305px;">OMCL-AC160TS-R3</td>
			<td>Micro Cantilevers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">Wire bonding</td>
			<td style="width:200px;">Kulicke &#38; Soffa</td>
			<td style="width:305px;">4523AD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:407px;">PPMS</td>
			<td style="width:200px;">Quantum Design</td>
			<td style="width:305px;">PPMS Dynacool</td>
			<td>9T magnet.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

growth and electrostatic/chemical properties of metal/laalo3/srtio3 heterostructures

즉 2D 전자 시스템 (q2DES) LaAlO3 (라오스)와 SrTiO3 (STO) 사이의 인터페이스에서 형성 하는 산화물 전자 커뮤니티에서 많은 관심을 끌고있다. 그것의 전형적인 특징 중 하나 등장 하 계면 전도도 대 한 4 단위-세포 (uc)의 중요 한 라오스 두께의 실존 이다. 이 중요 한 두께의 존재를 설명 하기 위해 과거에 정전기 메커니즘 제안 되었습니다, 비록 화학 결함의 중요성 최근 두 드러 것. 여기, 우리는 초고 진공 (UHV) 클러스터 시스템에 펄스 레이저 증 착 (하는 라오스 성장), 마 그 네트 론 (성장 금속)를 스퍼터 링 및 엑스레이 광전자 분광학 (XPS) 결합 금속/라오스/스토 heterostructures의 성장을 설명 합니다. 우리는 q2DES와 화학 사이의 상호 작용에 발생 하는 금속 및 라오스/STO의 진화와 형성 단계적으로 공부. 또한, magnetotransport 실험 전송에는 q2DES의 전자 속성을 명료 하 게. 이 체계적인 작업 뿐만 아니라 정전기와 화학는 q2DES와 그것의 환경 사이 상호 작용을 공부 하는 방법을 보여 줍니다 하지만 또한 2 차원에서 풍부한 물리학 몇 다기능 상한 레이어에 가능성을 잠금 해제 전자 시스템, 새로운 유형의 장치 제조를 허용.

전체 실험 시스템 성장 및 특성에 사용 되는 그림 2에 표시 됩니다. UHV에서 배포 챔버를 통해 연결 된 다른 설정 하는 데 좋습니다 되도록 샘플의 표면 후 각 성장 과정 깨끗 한 유지 됩니다. PLD 챔버 (그림 3), 마 그 네트 론 스퍼터 링 (그림 7) 및 XPS 챔버 (그림 8)도 자세히 설명 합니다....

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

우리는 금속/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures 펄스 레이저 증 착 및 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링의 조합을 사용 하 여 조작. Magnetotransport와 제자리에서 엑스레이 광전자 분광학 실험을 통해 우리는이 시스템에 준 2 차원 전자 가스의 정전기와 화학 현상 사이 상호 작용 조사.

성장 및 정전기/화학 속성의 금속/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 ...

growth-electrostaticchemical-properties-metallaalo3srtio3

Research

JoVE Journal

Engineering

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

10.2K 조회수.  Université Paris-Saclay. 우리는 금속/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures 펄스 레이저 증 착 및 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링의 조합을 사용 하 여 조작. Magnetotransport와 제자리에서 엑스레이 광전자 분광학 실험을 통해 우리는이 시스템에 준 2 차원 전자 가스의 정전기와 화학 현상 사이 상호 작용 조사.

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Concurrent Quantitative Conductivity and Mechanical Properties Measurements of Organic Photovoltaic Materials using AFM

Organic photovoltaic (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale inhomogeneity of OPV materials affects performance of photovoltaic devices. Thus, understanding of spatial variations in composition as well as electrical properties of OPV materials is of paramount importance for moving PV technology forward.1,2 In this paper, we describe a protocol for quantitative measurements of electrical and mechanical properties of OPV materials with sub-100 nm resolution. Currently, materials properties measurements performed using commercially available AFM-based techniques (PeakForce, conductive AFM) generally provide only qualitative information. The values for resistance as well as Young's modulus measured using our method on the prototypical ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PC61BM system correspond well with literature data. The P3HT:PC61BM blend separates onto PC61BM-rich and P3HT-rich domains. Mechanical properties of PC61BM-rich and P3HT-rich domains are different, which allows for domain attribution on the surface of the film. Importantly, combining mechanical and electrical data allows for correlation of the domain structure on the surface of the film with electrical properties variation measured through the thickness of the film.

Organic photovoltaic (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale inhomogeneity of OPV materials affects performance of photovoltaic devices. In this paper, we describe a protocol for quantitative measurements of electrical and mechanical properties of OPV materials with sub-100 nm resolution.

동시 수량 전도성과 AFM을 사용하여 유기 태양 광 재료의 기계적 성질 측정

Organic photovoltaic  (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale  inhomogeneity of OPV materials affects performance ...

연구

공학

Dry Oxidation and Vacuum Annealing Treatments for Tuning the Wetting Properties of Carbon Nanotube Arrays

In this article, we describe a simple method to reversibly tune the wetting properties of vertically aligned carbon nanotube (CNT) arrays. Here, CNT arrays are defined as densely packed multi-walled carbon nanotubes oriented perpendicular to the growth substrate as a result of a growth process by the standard thermal chemical vapor deposition (CVD) technique.1,2 These CNT arrays are then exposed to vacuum annealing treatment to make them more hydrophobic or to dry oxidation treatment to render them more hydrophilic. The hydrophobic CNT arrays can be turned hydrophilic by exposing them to dry oxidation treatment, while the hydrophilic CNT arrays can be turned hydrophobic by exposing them to vacuum annealing treatment. Using a combination of both treatments, CNT arrays can be repeatedly switched between hydrophilic and hydrophobic.2 Therefore, such combination show a very high potential in many industrial and consumer applications, including drug delivery system and high power density supercapacitors.3-5
The key to vary the wettability of CNT arrays is to control the surface concentration of oxygen adsorbates. Basically oxygen adsorbates can be introduced by exposing the CNT arrays to any oxidation treatment. Here we use dry oxidation treatments, such as oxygen plasma and UV/ozone, to functionalize the surface of CNT with oxygenated functional groups. These oxygenated functional groups allow hydrogen bond between the surface of CNT and water molecules to form, rendering the CNT hydrophilic. To turn them hydrophobic, adsorbed oxygen must be removed from the surface of CNT. Here we employ vacuum annealing treatment to induce oxygen desorption process. CNT arrays with extremely low surface concentration of oxygen adsorbates exhibit a superhydrophobic behavior.

This article describes a simple method to fabricate vertically aligned carbon nanotube arrays by CVD and to subsequently tune their wetting properties by exposing them to vacuum annealing or dry oxidation treatment.

탄소 나노 튜브 배열의 으러 속성을 조정을위한 트리트먼트 소둔 건식 산화, 진공

In this article, we describe a simple method to reversibly  tune the wetting properties of vertically aligned carbon nanotube (CNT) arrays.  Here, CNT ...

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.

Metamagnetic B2-주문 FeRh 에피 층의 스퍼터 성장과 특성

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

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). In this article we will describe the methods for constructing and characterizing macroscopic disordered photonic structures using microwaves. The microwave regime offers the most convenient experimental sample size to build and test PBG media. Easily manipulated dielectric lattice components extend flexibility in building various 2D structures on top of pre-printed plastic templates. Once built, the structures could be quickly modified with point and line defects to make freeform waveguides and filters. Testing is done using a widely available Vector Network Analyzer and pairs of microwave horn antennas. Due to the scale invariance property of electromagnetic fields, the results we obtained in the microwave region can be directly applied to infrared and optical regions. Our approach is simple but delivers exciting new insight into the nature of light and disordered matter interaction.

Our representative results include the first experimental demonstration of the existence of a complete and isotropic PBG in a two-dimensional (2D) hyperuniform disordered dielectric structure. Additionally we demonstrate experimentally the ability of this novel photonic structure to guide electromagnetic waves (EM) through freeform waveguides of arbitrary shape.

Disordered structures offer new mechanisms for forming photonic bandgaps and unprecedented freedom in functional-defect designs. To circumvent the computational challenges of disordered systems, we construct modular macroscopic samples of the new class of PBG materials and use microwaves to characterize their scale-invariant photonic properties, in an easy and inexpensive manner.

무질서 광 밴드 갭 (photonic bandgap) 재료의 광자 속성을 연구에 전자 레인지 및 유전체 고체의 육안 샘플을 사용하여

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Seedless Growth of Bismuth Nanowire Array via Vacuum Thermal Evaporation

Here a seedless and template-free technique is demonstrated to scalably grow bismuth nanowires, through thermal evaporation in high vacuum at RT. Conventionally reserved for the fabrication of metal thin films, thermal evaporation deposits bismuth into an array of vertical single crystalline nanowires over a flat thin film of vanadium held at RT, which is freshly deposited by magnetron sputtering or thermal evaporation. By controlling the temperature of the growth substrate the length and width of the nanowires can be tuned over a wide range. Responsible for this novel technique is a previously unknown nanowire growth mechanism that roots in the mild porosity of the vanadium thin film. Infiltrated into the vanadium pores, the bismuth domains (~ 1 nm) carry excessive surface energy that suppresses their melting point and continuously expels them out of the vanadium matrix to form nanowires. This discovery demonstrates the feasibility of scalable vapor phase synthesis of high purity nanomaterials without using any catalysts.

A protocol for seedless and high yield growth of bismuth nanowire arrays through vacuum thermal evaporation technique is presented.

진공 열 증발을 통해 비스무트 나노 와이어 어레이의 씨앗 성장

Here a seedless and template-free technique is demonstrated to scalably grow bismuth nanowires, through thermal evaporation in high vacuum at RT. ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

전기 활성 고분자 나노 입자 출전 광열 등록

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Combining Microfluidics and Microrheology to Determine Rheological Properties of Soft Matter during Repeated Phase Transitions

The microstructure of soft matter directly impacts macroscopic rheological properties and can be changed by factors including colloidal rearrangement during previous phase changes and applied shear. To determine the extent of these changes, we have developed a microfluidic device that enables repeated phase transitions induced by exchange of the surrounding fluid and microrheological characterization while limiting shear on the sample. This technique is &#181;2rheology, the combination of microfluidics and microrheology. The microfluidic device is a two-layer design with symmetric inlet streams entering a sample chamber that traps the gel sample in place during fluid exchange. Suction can be applied far away from the sample chamber to pull fluids into the sample chamber. Material rheological properties are characterized using multiple particle tracking microrheology (MPT). In MPT, fluorescent probe particles are embedded into the material and the Brownian motion of the probes is recorded using video microscopy. The movement of the particles is tracked and the mean-squared displacement (MSD) is calculated. The MSD is related to macroscopic rheological properties, using the Generalized Stokes-Einstein Relation. The phase of the material is identified by comparison to the critical relaxation exponent, determined using time-cure superposition. Measurements of a fibrous colloidal gel illustrate the utility of the technique. This gel has a delicate structure that can be irreversibly changed when shear is applied. &#181;2rheology data shows that the material repeatedly equilibrates to the same rheological properties after each phase transition, indicating that phase transitions do not play a role in microstructural changes. To determine the role of shear, samples can be sheared prior to injection into our microfluidic device. &#181;2rheology is a widely applicable technique for the characterization of soft matter enabling the determination of rheological properties of delicate microstructures in a single sample during phase transitions in response to repeated changes in the surrounding environmental conditions.

We demonstrate the fabrication and use of a microfluidic device that enables multiple particle tracking microrheology measurements to study the rheological effects of repeated phase transitions on soft matter.

The microstructure of soft matter directly impacts macroscopic rheological properties and can be changed by factors including colloidal rearrangement ...

Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that characterize the transport phenomena in a rotating channel are identified via the parametric analysis of the momentum and energy equations referring to a rotating frame of reference. Based on these dimensionless flow equations, an experimental strategy that links the design of the test module, the experimental program and the data analysis is formulated with the attempt to reveal the isolated Coriolis-force and buoyancy effects on heat transfer performances. The effects of Coriolis force and rotating buoyancy are illustrated using the selective results measured from rotating channels with various geometries. While the Coriolis-force and rotating-buoyancy impacts share several common features among the various rotating channels, the unique heat transfer signatures are found in association with the flow direction, the channel shape and the arrangement of heat transfer enhancement devices. Regardless of the flow configurations of the rotating channels, the presented experimental method enables the development of physically consistent heat transfer correlations that permit the evaluation of isolated and interdependent Coriolis-force and rotating-buoyancy effects on the heat transfer properties of rotating channels.

Here, we present an experimental method for decoupling the interdependent Coriolis-force and rotating-buoyancy effects on full-field heat transfer distributions of a rotating channel.

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that ...

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented MgO substrates with N2 gas as the nitrogen source. The method for preparing the substrates and the MBE growth process are described. The orientation and crystalline order of the substrate and film surface are monitored by the reflection high energy electron diffraction (RHEED) before and during growth. The specular reflectivity of the sample surface is measured during growth with an Ar-ion laser with a wavelength of 488 nm. By fitting the time dependence of the reflectivity to a mathematical model, the refractive index, optical extinction coefficient, and growth rate of the film are determined. The metal fluxes are measured independently as a function of the effusion cell temperatures using a quartz crystal monitor. Typical growth rates are 0.028 nm/s at growth temperatures of 150 &#176;C and 330 &#176;C for Mg3N2 and Zn3N2 films, respectively.

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

This article describes the growth of epitaxial films of Mg3N2 and Zn3N2 on MgO substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy with N2 gas as the nitrogen source and optical growth monitoring.

Mg3N2 및 Zn 3 N2 박막의 플라즈마 보조 분자 빔 에피택시 성장

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented ...

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We demonstrate not only lateral control but, importantly, also control over the angular alignment of adjacent layers. The core of the technique is represented by a home-built transfer setup which allows the user to control the position of the individual crystals involved in the transfer. This is achieved with sub-micrometer (translational) and sub-degree (angular) precision. Prior to stacking them together, the isolated crystals are individually manipulated by custom-designed moving stages that are controlled by a programmed software interface. Moreover, since the entire transfer setup is computer controlled, the user can remotely create precise heterostructures without coming into direct contact with the transfer setup, labeling this technique as &#8220;hands-free&#8221;. In addition to presenting the transfer set-up, we also describe two techniques for preparing the crystals that are subsequently stacked.

In this work we describe a technique that is used to create new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking ultrathin layered 2D materials with precise control over position and relative orientation.

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We ...

성장 및 정전기/화학 속성의 금속/LaAlO₃/SrTiO₃ Heterostructures

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