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

SDJ taknemmeligt anerkender støtte fra American Association for Engineering Education / NRL Postdoc Fellowship Program, diskussioner med Konrad Bussmann (NRL) og Mingzhong Wu (Colorado State University) på de magnetiske egenskaber af materialer, og Ron Holm (NRL) for sin del i udformningen og gennemførelsen af ​​NRL AD system.

1. Pulver Fremstilling <ol><li> Si som modtaget yttrium jern granat (YIG) pulver til opnåelse 100-150 g agglomerater dimensioneret mindre end 53 um. </li><li> Placer den sigtede pulver i en ovn for at tørre i mindst 24 timer ved en temperatur på over 300 ° C. </li></ol> 2. Substrat Forberedelse <ol><li> Rens et substrat af ønsket størrelse, fx 3 mm x 3 mm under anvendelse af acetone derefter isopropanol. Tør bruge nitrogengas. </li></ol> 3. Udførelse af ...

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

SEM billedet i figur 4 viser, at signifikant fraktur og fortætning sker under afsætningsprocessen. Billedet er taget af den øverste overflade af filmen, som viser et lille antal af hulrum og korn. Det observerbare region er den sidste af det materiale, der skal deponeres, og derfor ikke drage fordel af den yderligere virkning og fortætning proces med efterfølgende partikler som illustreret ved påvirkning fra partikel 2 og 3 i figur 1. Filmen tæthed i volumen af prøven kan ses ve...

Aerosol udfældning (AD) er en tyk-film deposition proces, der kan producere lag op til flere hundrede mikrometer tyk med densiteter større end 95% af bulk 1. Afsætningsprocessen menes at foregå gennem en kontinuerlig proces af virkningen og brud eller deformation, adhæsion, og fortætning af partikler. Figur 1 afbilder denne proces som en række trin, der viser partikel virkning og fortætning over flere trin. Som vist partiklerne bevæge sig mod substratet med en typisk hastighed på 100-500 m / sek. Da den oprindelige partikler effekt med underlaget, de fraktur og overholde underlaget. Denne forankring lag tilvejebringer den mekaniske adhæsion mellem substratet og bulk-film. Som efterfølgende konsekvenser opstår de underliggende partikler er mere og mere splittet, overholdes, og yderligere fortættet. Denne proces med kontinuerlig effekt, fraktur, og fortætning arbejder for at komprimere den underliggende film og binde krytallites og producere en film med en densitet nå mere end 95% af bulkmaterialet. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig1.jpg" /> Figur 1. Illustration af afsætningsprocessen. Panel A viser tre partikler bevæger sig mod substratet med en typisk hastighed på 100-500 m / sek. Panel B viser resultatet af virkningen, fraktur, og adhæsion af den første partikel. Paneler C og D viser den efterfølgende virkning af den anden og tredje partikler, hvilket yderligere kompakt den underliggende film og bond krystallitterne. Resultatet er en film med tæthed på mere end 95% af bulk materiale (gengivet med tilladelse fra reference 19). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig1highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> Den primære fordel ved AD er, at pengition foregår udelukkende ved omgivende RT; hvorved vækst film, for eksempel af en højtsmeltende temperatur materiale (begyndende pulver) på en lavtsmeltende temperatur substrat. Af udfældningshastigheden kan være op til flere mikrometer i minuttet og er udført ved moderate vakuumbetingelser af 1-20 Torr i afsætningskammeret. Fremgangsmåden viser evnen til at skalere op til meget store deposition områder og endelig kan deponeres konformt. 2 Der er mange materiale systemer studeret af AD til en bred vifte af anvendelser, såsom induktorer 3, slidstærke belægninger 4, piezoelectrics 5, multiferroics 6, magnetoelectrics 7 termistorer 8, termoelektriske film 9, fleksible dielektrika 10, hårde væv implantater og bioceramics 11, faste elektrolytter 12 og photocatalysts 13. For ansøgninger til mikroovn udstyr, magnetiske film af Several hundrede mikrometer i tykkelse kræves der ville ideelt set integreres direkte i printpladen elementer. En udfordring at realisere denne integration er høj temperatur regime nødvendig til fremstilling ferrit film (se gennemgang af Harris et al. 14), såsom yttrium jern granat (YIG). Derfor AD synes at være et naturligt valg for at realisere potentielle nye fremskridt i magnetiske integreret kredsløb teknologi. De lave omkostninger drift, høj deposition sats, og enkelhed af AD har ansporet interesse af forskere i Tyskland, Frankrig, Japan, Korea, og nu i USA. Figur 2 er en tegning skitserer grundlæggende opsætning til at udføre aerosol deposition. Trykket overvåges på de steder markeret P AC, P DC, og P H for aerosol kammer, aflejring kammer, og pumpe hoved, hhv. Gasstrømmen, der kontrolleres af massestrømsstyreenheden (MFC), kommer ind i aerosolkammeret og aerosolizes pulveret. Afsætningskammeret pumpes til at skabe trykforskellen mellem de to kamre, hvilket forårsager strømmen af ​​partikler gennem den rektangulære (0,4 mm x 4,8 mm) dyseåbning. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig2.jpg" /> Figur 2. De vigtigste komponenter i NRL ADM-systemet. Trykket overvåges på de steder markeret P AC, P DC, og P H for aerosol kammer, aflejring kammer, og pumpe hoved, hhv. Se tekst for detaljer. (Copyright (2014) Den Japan Society of Applied Physics, gengivet fra reference 20). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig2highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> Den gennemsnitlige størrelse af en individuel YIG partikel i dette arbejde er 0,5 um. Virkningen af ​​agglomerering bevirker dissesmå partikler for at danne meget større agglomerater, der varierer i størrelse fra ca. 10 um til ca. 400 um. Kontrol af agglomeratet størrelse og leveringshastighed er afgørende for at opnå en tæt velformet film. Dette nødvendiggør konfiguration af en aerosol kammer, der tillader størrelse udvælgelse og ensartet partikel flux ind afsætningskammeret. Pulveret er pre-sigtet for at fjerne eventuelle agglomerater større end 53 um før lastes ind i aerosol kammer. Aerosolen kammer konfiguration, der anvendes i dette arbejde, er illustreret i figur 3. Nitrogen gas kommer ind gennem fire indløbs- dyser (to er vist i figur 3) er placeret nederst kammerets sider. Gassen interagerer med YIG pulver (vist med grønt) til frembringelse af en aerosol består af en fordeling af agglomereret partikelstørrelser mindre end 53 um. En omrører i bunden af ​​aerosolen kammer fremstillet af en rustfri stålplade vibreres kontinuerligt for at holde pulveret bevæger sig indgasstrømmen. Agglomeraterne påvirke en 45 um filter, så kun agglomerater størrelse mindre end 45 um at indtaste dysen indløb. Ved ankomsten til dyseindløbet agglomeraterne accelereres til en stor hastighed og udstødes ind i afsætningskammeret (ikke vist) for at udføre aflejringen. En rustfri stålstang forbinder bunden af ​​filteret til bunden af ​​omrøreren (ikke vist) til støtte i de-tilstopning af filteret. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig3.jpg" /> Figur 3. Illustration af det indre konfiguration aerosol kammer, med filter, indløbs- dyser, og YIG pulver vist. Se tekst for detaljer. Denne rapport beskriver den eksperimentelle procedure for at udføre AD ved hjælp af specialbyggede system, der er beskrevet ovenfor til at producere tætte film af YIG. Repræsentative resultater for en 11 um tyk film produceret i dette system præsenteres ved hjælp scanning elektronmikroskopi (SEM), tykkelse profiler, og ferromagnetiske resonans (FMR). Resultaterne præsenteret er ikke beregnet til at være en tilbundsgående undersøgelse af de magnetiske egenskaber eller materielle struktur af filmen, men som en demonstration af de film, der produceres ved denne teknik. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig3highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ferromagnetic Resonance Spectrometer</td>
			<td>www.bruker.com/</td>
			<td>9.5 GHz Spectrometer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope</td>
			<td>www.zeiss.com</td>
			<td>LEO Supra 55</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Profilometer</td>
			<td>www.kla-tencor.com/</td>
			<td>D-120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Microscope</td>
			<td>www.microscopes.com</td>
			<td>Omano Stereo Microscope</td>
			<td>Used for inspection directly after removal from deposition chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-sided Copper Tape</td>
			<td>www.2spi.com</td>
			<td>05085A-AB</td>
			<td>hold-down clips or other adhesives may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile Exam Gloves</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>19-130-1597D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>A451SK-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>A11-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yttrium Iron Garnet Powder</td>
			<td>www.trans-techinc.com/</td>
			<td>Call for Product Information</td>
			<td>Powder is custom made to order and ground to specifications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Spoon</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>14-429E</td>
			<td>Used for scooping and transferring powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina Boats</td>
			<td>www.coorstek.com/</td>
			<td>65580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying Furnace</td>
			<td>www.paragonweb.com</td>
			<td>KM14 ceramic furnace</td>
			<td>Furnace is connected to air during drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powder Sieves</td>
			<td>www.advantechmfg.com/</td>
			<td>270SS8F</td>
			<td>A selection of mesh openings are needed to sieve from large down to target size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra High Purity Nitrogen Gas</td>
			<td>www.praxairdirect.com</td>
			<td>NI 5.0UH-3K</td>
			<td>Used as medium for aerosol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air Breathing Quality</td>
			<td>www.praxairdirect.com</td>
			<td>AI BR-4KN</td>
			<td>Used inside furnace during drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Balance</td>
			<td>www.balances.com/</td>
			<td>Sartorius ED224S Lab Balance</td>
			<td>Used for weighing powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sapphire Wafers</td>
			<td>www.pmoptics.com/</td>
			<td>PWSP-313211</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

formation of thick dense yttrium iron garnet films using aerosol deposition

Aerosol udfældning (AD) er en tyk-film deposition proces, der kan producere lag op til flere hundrede mikrometer tyk med densiteter større end 95% af bulk. Den primære fordel ved AD er, at afsætningen finder sted udelukkende ved omgivelsestemperatur; hvorved vækst film i materiale systemer med forskellige smeltetemperaturer. Denne rapport beskriver i detaljer procestrin til forberedelse af pulver og til at udføre AD ved hjælp af specialbyggede system. Repræsentative karakterisering Resultaterne præsenteres fra scanningselektronmikroskopi, profilometri, og ferromagnetiske resonans til film dyrkes i dette system. Som repræsentant overblik over mulighederne i systemet, er fokus gives til en prøve, der er produceret efter den beskrevne protokol og systemopsætning. Resultater indikerer, at dette system med succes kan indbetale 11 um tykke yttrium jern granat film, der er&gt; 90% af rumvægten under en enkelt 5 min deposition run. En diskussion af metoder til at tillade bedre styring af aerosoler og partikler selektion for forbedret tykkelse og ruhed variationer i filmen er tilvejebragt.

Efter aflejringen er fuldført, bliver de overtrukne substrater fjernet fra afsætningskammeret og inspiceret ved anvendelse af et optisk stereomikroskop. Prøver typisk børstet og vasket med isopropanol for at fjerne overskydende pulver, der forblev under re-tryksætning til atmosfæren. Film karakterisering blev udført på de repræsentative resultater præsenteret her under anvendelse af scanningselektronmikroskopi at vurdere morfologien af ​​filmen, profilometri at vurdere filmtykkelse, ensartethed, og ruhed, ...

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

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

Denne rapport beskriver brugen af ​​en specialbygget til at udføre aerosol aflejring af tykke film af yttrium jern granat på safir substrater ved RT. De deponerede film er kendetegnet ved hjælp scanning elektronmikroskopi, profilometri og ferromagnetiske resonans for at give et repræsentativt overblik over mulighederne i teknikken.

Dannelse af Tykke Tætte Yttrium Iron Garnet Films Brug Aerosol Deposition

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

Research

JoVE Journal

Engineering

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

Fremstilling af Nano-manipuleret ledende gennemsigtige Oxider af Impuls Laser Deposition

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

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

Artsdannelse og biotilgængelighed Målinger af Environmental Plutonium Brug Diffusion i Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Elektrospraymassespek Deposition af ensartet tykkelse Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Og As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; chalcogenid Glas Films

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

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

Fabrikation af ultra-tynde farve film med meget absorberende medier bruger skråt Deposition

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

An Analog Macroscopic Technique for Studying Molecular Hydrodynamic Processes in Dense Gases and Liquids

En Analog makroskopisk teknik til at studere molekylære hydrodynamiske processer i tætte gasser og væsker

An analog, macroscopic method for studying molecular-scale hydrodynamic processes in dense gases and liquids is described. The technique applies a ...

Production of Single Tracks of Ti-6Al-4V by Directed Energy Deposition to Determine the Layer Thickness for Multilayer Deposition

Produktion af enkelt spor af Ti-6Al-4V af rettet energi Deposition til at bestemme lagtykkelse for Multilayer Deposition

Directed Energy Deposition (DED), which is an additive manufacturing technique, involves the creation of a molten pool with a laser beam where metal ...

Atomic Layer Deposition of Vanadium Dioxide and a Temperature-dependent Optical Model

Atomare lag aflejring af Vanadium kuldioxid og en temperatur-afhængige optisk Model

Vanadium dioxide is a material that has a reversible metal-insulator phase change near 68 &#176;C. To grow VO2 on a wide variety of substrates, with ...

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Film kontrol til at undersøge bidrag af bølger til Droplet indvirkning Dynamics på tyndt flydende flydende film

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

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

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

Plasma-assisteret molekyl stråle Epitaxy-vækst på mg3n2 og Zn3n2 tynde film

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 ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

Procedure for overførsel af polymer film på porøse substrater med minimerede defekter

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...