Name: fabrication of spatially confined complex oxides
Uploaded: 2013-07-01T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides at JoVE.com

이러한 노력은 전적으로 미국 DOE, 기초 에너지 과학, 재료 과학 및 공학 부문 사무소에 의해 지원되었다.

1. 견본 성장 제조 <ol><li> 5mm를 청소 × 5 mm 엑스 miscut 각도를 가진 0.5 mm 단결정 기판 &lt;10 분 각각에 대한 초음파 세척기에서 아세톤 후 물 등 SrTiO 3 LaAlO3는 같은 0.1도. SrTiO 3, 30 초 동안 10 % 불화 수소의 에칭 기판에 광촉매 종료를하고 10 시간 동안 1,100 ° C에서 어닐링 한 다음 1 분, 물에 씻어합니다. 청소 후, 초고 진공 상태에 적합한 히터 기판을 장착합니다. </li><li> PLD 진...

<ol>
	<li>Ahn, C. H., Triscone, J. -. M., Mannhart, J. <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+effect+in+correlated+oxide+systems.">Electric field effect in correlated oxide systems.</a> Nature. 424, 1015-1018 (2003).</li><li>Basov, D. N., Averitt, R. D., Van der Marel, D., Dressel, M., Haule, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodynamics+of+correlated+electron+materials.">Electrodynamics of correlated electron materials.</a> Reviews of Modern Physics. 83, 471-541 (2011).</li><li>Waser, R., Aono, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoionics-based+resistive+switching+memories.">Nanoionics-based resistive switching memories.</a> Nat. Mater. 6, 833-840 (2007).</li><li>Willmott, P. R., Huber, J. R. <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+vaporization+and+deposition.">Pulsed laser vaporization and deposition.</a> Rev. Mod. Phys. 72, 315-328 (2000).</li><li>Eres, H. M. C., G, <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+pulsed-laser+deposition+of+complex+oxides.">Recent advances in pulsed-laser deposition of complex oxides.</a> Journal of Physics: Condensed Matter. 20, 264005 (2008).</li><li>Ding, J. F., Jin, K. X., Zhang, Z., Wu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+negative+differential+resistance+on+electronic+phase+separation+in+unpatterned+manganite+films.">Dependence of negative differential resistance on electronic phase separation in unpatterned manganite films.</a> Applied Physics Letters. 100, 62402-62404 (2012).</li><li>Ichimiya, A., I, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Reflection High Energy Electron Diffraction. , (2004).</li><li>Guo, H., Sun, 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=Growth+diagram+of+La0.7Sr0.3MnO3+thin+films+using+pulsed+laser+deposition.">Growth diagram of La0.7Sr0.3MnO3 thin films using pulsed laser deposition.</a> arXiv. , 1210.5989 (2012).</li><li>Ward, T. Z., Gai, Z., Guo, H. W., Yin, L. F., Shen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+a+first-order+electronic+phase+transition+in+manganites.">Dynamics of a first-order electronic phase transition in manganites.</a> Physical Review B. 83, 125125 (2011).</li><li>Ward, T. Z., Liang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reemergent+Metal-Insulator+Transitions+in+Manganites+Exposed+with+Spatial+Confinement.">Reemergent Metal-Insulator Transitions in Manganites Exposed with Spatial Confinement.</a> Physical Review Letters. 100, 247204 (2008).</li><li>Ward, T. Z., Zhang, X. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-Resolved+Electronic+Phase+Transitions+in+Manganites.">Time-Resolved Electronic Phase Transitions in Manganites.</a> Physical Review Letters. 102, 87201 (2009).</li><li>Zhai, H. -. Y., Ma, J. X., 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=Giant+Discrete+Steps+in+Metal-Insulator+Transition+in+Perovskite+Manganite+Wires.">Giant Discrete Steps in Metal-Insulator Transition in Perovskite Manganite Wires.</a> Physical Review Letters. 97, 167201 (2006).</li><li>Wu, T., Mitchell, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creation+and+annihilation+of+conducting+filaments+in+mesoscopic+manganite+structures.">Creation and annihilation of conducting filaments in mesoscopic manganite structures.</a> Physical Review B. 74, 214423 (2006).</li><li>Altissimo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=E-beam+lithography+for+micro-/nanofabrication.">E-beam lithography for micro-/nanofabrication.</a> Biomicrofluidics. 4, 26503-26506 (2010).</li><li>Watt, F., Bettiol, A. A., Van Kan, J. A., Teo, E. J., Breese, M. B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+Beam+Lithography+and+Nanofabrication:+A+Review.">Ion Beam Lithography and Nanofabrication: A Review.</a> International Journal of Nanoscience. 4, 269-286 (2005).</li><li>Urban, J. J., Yun, W. S., Gu, Q., Park, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+single-crystalline+perovskite+nanorods+composed+of+barium+titanate+and+strontium+titanate.">Synthesis of single-crystalline perovskite nanorods composed of barium titanate and strontium titanate.</a> J. Am. Chem. Soc. 124, 1186-1187 (2002).</li><li>Wang, Y., Fan, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+different+magnetic+properties+in+nanosized+Ca0.82La0.18MnO3:+Wires+versus+particles.">The origin of different magnetic properties in nanosized Ca0.82La0.18MnO3: Wires versus particles.</a> Applied Physics Letters. 98, 142502 (2011).</li></ol>

은 Si와 같은 단일 요소 반도체 물질과는 달리, 복합 재료의 제조는 복잡한 구조와 여러 요소가 모두 고려되어야한다는 사실로 인해 더 어려울 수 있습니다. 복합 산화물 장치를 제작하는 포토 리소그래피의 사용은 상대적으로 낮은 비용과 다른 구속 기법에 반​​대하는 프로토 타입 빠릅니다. 이해하는 몇 가지 중요한 한계도 존재한다. 포토 리소그래피는 약 1 마이크론의 구조를 만드는 공간 ?...

첫 번째와 높은 품질의 디바이스를 향해 가장 중요한 단계 중 하나는 에피 택셜 산화물 박막의 성장이다. 단결정 기판은 대상 물질을 증착하는 &quot;템플릿&quot;으로 사용됩니다. 다른 증착 방법 중에서, 펄스 레이저 증착법 (PLD)는 4,5 양질의 박막을 얻을 수있는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 성장 과정은 산소 환경에서 800 ° C로 기판을 가열 대상 물질을 칠하고 기판에 증착되는 자속을 생성하는 레이저 펄스를 사용하여 포함한다. 일반적인 시스템은 그림 1에 표시됩니다. 패터닝되지 않은 필름은 필름의 차원을 감소, 이국적인 새로운 물리학는 6 내기 위해 표시되었습니다 동안 새로운 현상 및 장치 제작을 탐구 할 수있는 많은 기회를 제공한다. 포토 리소그래피는 1 ㎛의 순서로 아래에있는 평면 샘플 차원을 축소하는 데 사용할 수 있습니다. 포토 리소그래피 공정의 상세한 프로토콜 것아래에서 논의 할. 이 기술은 다른 긴장 상태에서 개최 에피 택셜 필름에 구속 효과의 조사를 허용 가장 널리 사용되는 기판과 호환됩니다. 많은 복합 산화물은 낮은 온도 및 / 또는 높은 자기장에서 흥미로운 특성을 가지고 있기 때문에, 장치와 측정 장비 사이의 전자 연결은 매우 중요합니다. 높은 품질의 연락처는 4 프로브 형상과 패드와 측정 장치 사이의 연결을 확인하는 와이어 본더의 사용과 오 접촉 패드를 증발에 의해 형성 될 수있다. 올바르게 완료되면, 이러한 연결은 쉽게 T.는 ± 9까지의 4 K 400 K와 자기장 범위의 넓은 온도 범위 내에서 극단적 인 측정 환경을 견딜 수

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>Reagent/Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>SrTiO3(001) &amp; LaAlO3(100) substrates</td>
 <td>CrysTec GmbH</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microposit S1813 Photoresist</td>
 <td>Shipley</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>CD-26 Developer</td>
 <td>Shipley</td>
 <td>38490</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>GE varnish</td>
 <td>Lakeshore</td>
 <td>VGE-7031</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Reflected High Energy Electron Diffraction (RHEED)</td>
 <td>Staib Instruments</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>35 kV TorrRHEED</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mask Aligner</td>
 <td>ABM</td>
 <td>Model 85-3 (350 W) Lightsource</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Resistivity Puck</td>
 <td>Quantum Design</td>
 <td>P102</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Wire Bonder</td>
 <td>Kulicke &amp; Soffa</td>
 <td>04524-0XDA-000-00</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

fabrication of spatially confined complex oxides

이러한 높은 TC를 초전도체, multiferroics, 그리고 거대한 magnetoresistors 같은 복잡한 재료는 그 안에있는 고유의 강력한 전자 상관 관계에서 발생하는 전자 및 자기 적 성질이 있습니다. 이 자료는 매우 다른 저항과 자기 행동의 영역이 단결정 합금 물자에서 공존 할 수있는 전자 상 분리를 보유 할 수 있습니다. 전자 도메인의 고유 한 크기 이하 길이의 비늘이 재료의 크기를 줄임으로써, 새로운 행동이 노출 될 수 있습니다. 때문에이 스핀 - 전하 - 격자 궤도 순서 매개 변수는 각 공간적으로 전송 측정을위한 이러한 물질을 줄이고, 상관 길이를 포함한다는 사실 복잡한 행동을 구동하는 기본적인 물리학을 이해하는 중요한 단계입니다. 이 자료는 또한 1-3 전자 기기의 차세대 될 수있는 큰 잠재력을 제공합니다. 따라서, 저 차원 나노 또는 제조마이크로 구조는 새로운 기능을 달성하기 위해 매우 중요합니다. 이 고품질의 박막 성장에서 정확한 전자 재산의 특성에 여러 개의 제어 프로세스를 포함한다. 여기, 우리는 복합 산화물 망가 장치를위한 고품질의 미세 가공 프로토콜을 제시한다. 자세한 설명과 박막 성장의 필수 장비, 사진 리소그래피 및 와이어 본딩이 표시됩니다.

이 논문은 샘플 준비의 포토 리소그래피 및 와이어 본딩 측면에 주로 초점을 맞추고 있습니다. 영화의 성장 과정에 대한 자세한 내용은 우리의 다른 최근의 출판물 8에서 찾을 수 있습니다. 포토 리소그래피는 전자 상관 길이와 전자 상 분리 9-13을 조사하기위한 목적으로 복합 산화물의 차원을 제어하는 중요한 방법입니다. 그림 2는 과정에서 일?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides at JoVE.com

Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

우리는 펄스 레이저 증착법 (PLD), 포토 리소그래피와 마이크로 미터 규모의 복합 산화물 장치를 생성하는 와이어 본딩 기술의 사용을 설명합니다. PLD는 에피 택셜 박막을 성장하기 위하여 이용된다. 포토 리소그래피 및 와이어 본딩 기술은 측정을 위해 실제 디바이스를 생성하기 위해 도입된다.

공간적으로 밀폐 복합 산화물의 제조

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Measuring Spatially- and Directionally-varying Light Scattering from Biological Material

생물 재료의 공간적 및 방향성에 따라 변화 광산란 측정

Light interacts with an organism's integument on a variety of spatial scales. For example in an iridescent bird: nano-scale structures produce color; the ...

연구

공학

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

의 제작 펄스 레이저 증착에 의해 투명 실시 산화물 나노 설계

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

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

밀폐및제한된 계면활성제 기반 전단 점성 비탄성 유체의 구형 입자 의 정착 속도의 실험 적 측정

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

제작 및 미세 유체 광​​ 기계 발진기의 테스트

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

원자 추적 가능한 나노 구조 제작

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

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Simultaneous Multi-surface Anodizations and Stair-like Reverse Biases Detachment of Anodic Aluminum Oxides in Sulfuric and Oxalic Acid Electrolyte

동시-표면 Anodizations와 황산에 양극 알루미늄 산화물 및 괭이밥에서 채취한 산 성 전해질의 계단 처럼 역방향 바이어스 분리

After reporting on the two-step anodization, nanoporous anodic aluminum oxides (AAOs) have been widely utilized in the versatile fields of fundamental ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

반 장식 응용 프로그램 Superhydrophobic 금속 표면의 제조

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in ...

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 ...