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 erkjenner takknemlig støtte fra den amerikanske foreningen for ingeniørutdanning / NRL postdoktorstipend Program, diskusjoner med Konrad Bussmann (NRL) og Mingzhong Wu (Colorado State University) på de magnetiske egenskapene til materialer, og Ron Holm (NRL) for sin rolle i design og implementering av NRL AD system.

1. Powder Forberedelse <ol><li> Sil som mottatt yttrium jern granat (YIG) pulver for å oppnå 100-150 g agglomerater størrelse mindre enn 53 mikrometer. </li><li> Plasser siktet pulver i en ovn for å tørke i minst 24 timer ved en temperatur høyere enn 300 ° C. </li></ol> 2. Forbehandling <ol><li> Rens et substrat av ønsket størrelse, for eksempel 3 mm x 3 mm ved bruk av aceton og deretter isopropanol. Tørk ved hjelp av nitrogengass. </li></ol> 3. Utfør...

<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 bildet i figur 4 viser at betydelige brudd og fortetting skjer under avsetningsprosessen. Bildet blir tatt fra den øvre overflaten av filmen, som viser et lite antall hulrom og korn. Den observerbare region er den siste av det materiale som skal avsettes, og derfor ikke ha nytte av den videre påvirkning og fortetting prosess med etterfølgende partikler som illustrert ved påvirkning fra partikkel 2 og 3 i figur 1. Filmen tettheten i volumet av prøven ses av tverrsnittsbildet i <...

Aerosol avsetning (AD) er en tykk-film avsetningsprosess som kan gi lag opp til flere hundre mikrometer, med tetthet større enn 95% av lasten 1. Avsetningsprosessen antas å skje gjennom en kontinuerlig prosess av påvirkning, brudd eller deformasjon, adhesjon, og fortetning av partiklene. Figur 1 viser denne prosessen som en serie trinn som viser partikkelbelastning og fortetting over flere trinn. Som vist, at partiklene beveger seg mot underlaget med en typisk hastighet på 100-500 m / sek. Som det opprinnelige partikler virkningen med substratet de sprekke og holder seg til substratet. Denne forankringen sjikt gir mekanisk heft mellom substratet og bulk film. Som videre konsekvenser oppstår de underliggende partikler blir stadig brukket, levd, og videre fortettet. Denne prosessen med kontinuerlig effekt, brudd, og fortetting arbeider for å komprimere den underliggende film og binde krystaltallites og fremstille en film med en densitet nådde mer enn 95% av bulkmaterialet. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig1.jpg" /> Figur 1. Illustrasjon av avsetningsprosessen. Panel A viser tre partikler beveger seg mot underlaget med en typisk hastighet på 100-500 m / sek. Panel B viser resultatet av virkningen, brudd, og adhesjonen av den første partikkelen. Panelene C og D viser den påfølgende innvirkning av den andre og tredje partikler, noe som ytterligere kompakte den underliggende film og binde krystallittene. Resultatet er en film med tetthet større enn 95% av bulk materiale (gjengitt med tillatelse fra Reference 19). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig1highres.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> Den primære fordelen med AD er at deposition foregår utelukkende ved omgivelses RT; derved å muliggjøre vekst film, for eksempel, av et høytsmeltende temperatur materiale (utgangspulveret) på en lav smeltetemperatur substrat. Avsetningshastigheten kan være opp til flere mikrometer pr minutt og blir utført ved moderate vakuumbetingelser 1-20 Torr i avsetningskammeret. Prosessen viser evne til å skalere opp til svært store avsetningsområder og til slutt, kan det sette conformally. 2 Det er mange materielle systemer studert av AD for en rekke bruksområder, for eksempel inductors 3, slitesterke belegg 4, Piezoelectrics 5, multiferroics 6, magnetoelectrics 7 termistorer 8 termoelektriske filmer 9, fleksible dielektriske 10, harde vev implantater og bioceramics 11, solid elektrolytter 12 og photocatalysts 13. For søknader til mikrobølgeovn enheter, magnetiske filmer av Several på flere hundre mikrometer i tykkelse er nødvendig for at ideelt ville være integrert direkte i kretskortelementer. En utfordring for å realisere denne integrering er høy-temperaturregime er nødvendig for fremstilling av ferritt filmer (se gjennomgang av Harris et al. 14), så som yttrium jern granat (YIG). Av denne grunn AD ser ut til å være et naturlig valg for å realisere potensielle nye fremskritt i magnetiske integrert krets teknologi. Den lave kostnader drift, høy deponering rate, og enkelhet av AD har ansporet interesse av forskere i Tyskland, Frankrike, Japan, Korea, og nå i USA. Figur 2 er en tegning som beskriver grunnleggende oppsett for å utføre aerosol deponering. Trykket blir overvåket på de steder som er merket P AC, P DC, og P H for den aerosoldannende kammeret, utfellingskammeret, og pumpehodet, henholdsvis. Gasstrømmen, som styres av massestrømningsregulatoren (MFC), går inn i aerosolkammeret og aerosolizes pulveret. Avsetningskammeret pumpes for å skape trykkforskjellen mellom de to kammere, slik at strømmen av partikler gjennom den rektangulære (0,4 mm x 4,8 mm) dyseåpning. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig2.jpg" /> Figur 2. hovedkomponentene i NRL ADM systemet. Trykket blir overvåket på de steder som er merket P AC, P DC, og P H for den aerosoldannende kammeret, utfellingskammeret, og pumpehodet, henholdsvis. Se teksten for detaljer. (Copyright (2014) The Japan Society of Applied Physics, gjengitt fra Reference 20). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig2highres.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> Den gjennomsnittlige størrelsen av en individuell partikkel YIG i dette arbeidet er 0,5 um. Effekten av agglomerering som forårsaker dissesmå partikler til å danne mye større agglomerater som varierer i størrelse fra omtrent 10 um til omtrent 400 um. Kontroll av agglomerat størrelse og leveringshastighet er avgjørende for å oppnå en tett velformet film. Dette nødvendig konfigurasjon av en aerosol kammer som tillater størrelsesvalg og jevn partikkel fluks inn i avsetningskammeret. Pulveret er forhånds siktet for å fjerne eventuelle agglomerater som er større enn 53 um før de lastes inn i kammeret aerosol. Aerosolen kammeret konfigurasjonen som brukes i dette arbeidet er illustrert i figur 3. Nitrogengass kommer inn gjennom fire innløpsdyser (to er vist i figur 3) ligger på bunnen sidene av kammeret. Gassen reagerer med YIG pulver (vist i grønt) for å frembringe en aerosol som består av en fordeling av agglomererte partikkelstørrelser mindre enn 53 um. En agitator ved bunnen av kammeret aerosol laget av en plate av rustfritt stål blir vibrert kontinuerlig for å holde pulveret i bevegelse inn igasstrømmen. Agglomeratene påvirke en 45 mikrometer filter, slik at bare agglomerater størrelse mindre enn 45 mikrometer for å angi innløpsdysen. Ved å skrive inn dyseinnløpet agglomeratene akselereres til en stor hastighet og matet ut i avsetningskammeret (ikke vist) for å utføre avsetningen. En rustfri stålstang forbinder bunnen av filteret til bunnen av røreverket (ikke vist) for å hjelpe til i de-tilstopping av filteret. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig3.jpg" /> Figur 3. Illustrasjon av den interne aerosol kammeret konfigurasjon, med filter, innløpsdyser, og YIG pulver vist. Se teksten for detaljer. Denne rapporten beskriver eksperimentell prosedyre for å utføre AD hjelp av spesialbygde system beskrevet ovenfor for å produsere tette filmer av YIG. Representative resultater for en 11 mikrometer tykk film produsert i dette systemet er vist ved hjelp av scanning elektronmikroskopi (SEM), tykkelse profiler, og ferromagnetisk resonans (FMR). Resultatene som presenteres er ikke ment å være en grundig studie av de magnetiske egenskaper eller materielle strukturen i filmen, men som en demonstrasjon av filmene som produseres av denne teknikken. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig3highres.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</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 avsetning (AD) er en tykk-film avsetningsprosess som kan gi lag opp til flere hundre mikrometer, med tetthet større enn 95% av bulk. Den primære fordelen med AD er at deponering skjer utelukkende ved romtemperatur; dermed muliggjør film veksten i materialsystemer med ulike smeltetemperaturer. Denne rapporten beskriver i detalj de behandlingstrinn for å forberede pulver og for å utføre AD hjelp av spesialbygde system. Representative karakterisering Resultatene er presentert fra skanning-elektronmikroskopi, profilometry, og ferromagnetisk resonans for filmer dyrket i dette systemet. Som representant oversikt over mulighetene i systemet, er fokus gitt til en prøve utarbeidet etter den beskrevne protokollen og systemoppsett. Resultatene indikerer at dette systemet kan med hell sette 11 um tykt yttrium jern granat filmer som er&gt; 90% av bulktettheten i løpet av en enkelt 5 min avsetning run. En diskusjon av fremgangsmåter for å råd til bedre kontroll av aerosol og partikkel seleksjon for økt tykkelse og ruhet variasjoner i filmen er gitt.

Etter at avsetningen er ferdig, blir de belagte substrater fjernet fra avsetningskammeret og kontrolleres ved hjelp av et optisk stereomikroskop. Prøver blir typisk børstet og vasket med isopropanol for å fjerne overskytende pulver som forble i løpet av gjentrykksetting til atmosfæren. Film karakterisering ble utført på de representative resultater som er presentert her ved hjelp av scanning elektronmikroskopi for å vurdere morfologi av filmen, profilometry å vurdere filmtykkelse, ensartethet, og ruhet, og ferr...

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

Rapporten beskriver bruken av en spesialbygd system for å utføre aerosol avsetning av tykke filmer av yttrium jern granat på safir substrater ved RT. De avsatte filmer er karakterisert ved bruk av scanning elektronmikroskopi, profilometry, og ferromagnetisk resonans for å gi en representativ oversikt over egenskapene til teknikken.

Dannelse av tykk tett Yttrium Iron Garnet Films Bruke Aerosol Nedfall

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

Fabrikasjon av Nano-konstruert transparent gjennomføre Oksider av pulset laser Nedfall

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 biotilgjengelighet Målinger av Miljø Plutonium Bruke 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

Elektro Nedfall av jevn 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; Chalcogenide Glass 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

Fabrikasjon av ultra tynn farge filmer med svært absorberende Media med skrå vinkel avsetning

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 teknikk for å studere molekylære etter prosesser i tett 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

Produksjonen av ett spor av Ti-6Al-4V av rettet energi avsetning å angi lag tykkelsen til flerlags deponering

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

Atomic lag deponering av Vanadium karbondioksid og temperaturen-avhengige optisk modell

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

Filmen kontroll å studere bidrag av bølger til slippverktøy Impact Dynamics tynn flytende væske filmer

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-assistert molekylær stråle Epitaxy vekst av mg3n2 og Zn3n2 tynne filmer

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

Prosedyre for overføring av polymer filmer på porøse underlag med minimerte defekter

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