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 erkänner tacksamt stöd av American Association for Engineering Utbildning / NRL Forskarfellowship Program, diskussioner med Konrad Bussmann (NRL) och Mingzhong Wu (Colorado State University) på de magnetiska egenskaperna hos material, och Ron Holm (NRL) för hans del i utformningen och genomförandet av NRL annonssystem.

1. Pulver Framställning <ol><li> Sikta som mottagna yttrium järn granat (YIG) pulver för erhållande av 100-150 g agglomerat storlek mindre än 53 um. </li><li> Placera siktade pulvret in i en ugn för att torka under minst 24 timmar vid en temperatur högre än 300 ° C. </li></ol> 2. Substrat Förberedelse <ol><li> Rengör ett substrat av önskad storlek, t.ex., 3 mm x 3 mm med användning av aceton sedan isopropanol. Torka med användning av kvävgas. </li></ol><p class="jove_t...

<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-bilden i fig 4 visar att betydande bristning och förtätning inträffar under avsättningsprocessen. Bilden är tagen av den övre ytan av filmen, vilket visar ett litet antal håligheter och korn. Den observerbara regionen är den sista av de material som skall avsättas och därför inte dra nytta av den ytterligare påverkan och förtätningsförfarandet av efterföljande partiklar såsom illustreras av påverkan från partikel 2 och 3 i fig 1. Den filmdensitet inom volymen av p...

Aerosol deponering (AD) är en tjockfilmsavsättningsprocess som kan producera skikt upp till flera hundra mikrometer tjock med densiteter högre än 95% av huvuddelen 1. Avsättningsprocessen antas ske genom en kontinuerlig process av påverkan, fraktur eller deformering, vidhäftning, och förtätning av partiklar. Figur 1 visar denna process som en serie steg som visar partikelpåverkan och förtätning över flera steg. Såsom visas partiklarna rör sig mot substratet med en typisk hastighet av 100 till 500 m / sek. Som första partiklar inverkan med underlaget de fraktur och ansluta sig till underlaget. Denna förankring skiktet tillhandahåller den mekaniska vidhäftningen mellan substratet och bulkfilmen. Som efterföljande effekter uppstår de underliggande partiklarna blir alltmer splittrade, följs, och ytterligare förtätas. Denna process av kontinuerlig effekt, fraktur, och förtätning arbetar för att komprimera den underliggande filmen och binda crystallites och producera en film med en densitet når mer än 95% av bulkmaterialet. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig1.jpg" /> Figur 1. Illustration av deponeringsprocessen. Panel A visar tre partiklar som rör sig mot substratet med en typisk hastighet av 100 till 500 m / sek. Fält B visar resultatet av inverkan, fraktur, och vidhäftning av den första partikeln. Paneler C och D visar den efterföljande effekterna av den andra och den tredje partiklar, vilket ytterligare kompakt den underliggande filmen och binda kristalliterna. Resultatet är en film med en densitet som är större än 95% av bulkmaterialet (återges med tillstånd från referens 19). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig1highres.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> Den främsta fördelen med AD är att deposition sker helt på omgivande RT; varigenom filmtillväxt, till exempel om en högsmältande-temperaturmaterial (utgångspulvret) på en låg smälttemperatur substrat. Beläggningshastigheten kan vara upp till flera mikrometer per minut och utförs vid måttliga vakuumbetingelser av 1-20 Torr i deponeringskammaren. Processen visar förmågan att skala upp till mycket stora deponeringsområden och slutligen, kan det sätta konformt. 2 Det finns många materialsystem studeras av AD för en mängd olika användningsområden, såsom induktorer 3, nötningsbeständiga beläggningar 4, piezoelectrics 5 multiferroics 6, magnetoelectrics 7 termistorer 8, termoelektriska filmer 9, flexibla dielektriska 10, hårdvävnadsimplantat och biokeramer 11, fasta elektrolyter 12 och fotokatalysatorer 13. För ansökningar till mikrovågsanordningar, magnetiska filmer av Several hundratals mikrometer i tjocklek behövs som idealt skulle integreras direkt i kretskortselementen. En utmaning att förverkliga denna integration är regimen hög temperatur som krävs för tillverkning av ferrit filmer (se recension av Harris et al. 14), såsom yttrium järn granat (YIG). Av denna anledning AD verkar vara ett naturligt val för att förverkliga potentiella nya framsteg i magnet integrerad kretsteknologi. Den låga driftskostnader, hög beläggningshastighet och enkelhet AD har sporrat intresse av forskare i Tyskland, Frankrike, Japan, Korea, och nu i USA. Figur 2 är en ritning som beskriver den grundläggande inställningen att utföra aerosol nedfall. Trycket övervakas på platser märkta P AC, P DC, och P H för aerosolkammaren, avsättningskammare och pumphuvud, respektive. Gasflödet, som kontrolleras av massflödesstyrenheten (MFC), kommer in i aerosolenkammaren och aerosolizes pulvret. Avsättningskammaren pumpas för att skapa tryckskillnaden mellan de två kamrarna, vilket gör att flödet av partiklar genom den rektangulära (0,4 mm x 4,8 mm) munstycksöppning. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig2.jpg" /> Figur 2. Huvudkomponenter i NRL ADM-systemet. Trycket övervakas på platser märkta P AC, P DC, och P H för aerosolkammaren, avsättningskammare och pumphuvud, respektive. Se text för detaljer. (Upphovsrätt (2014) The Japan Society of Applied Physics, reproduceras från referens 20). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig2highres.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> Den genomsnittliga storleken på en enskild YIG partikel i detta arbete är 0,5 pm. Effekten av agglomerering orsakar dessasmå partiklar för att bilda mycket större agglomerat som varierar i storlek från ca 10 | am till ca 400 | im. Kontroll av agglomeratstorleken och leveranstakten är nödvändig för att uppnå en tät välformad film. Detta nödvändiggör konfiguration av en aerosol kammare som tillåter storleksselektion och likformig partikelflödet in i avsättningskammaren. Pulvret är pre-siktas för att avlägsna eventuella agglomerat större än 53 pm innan det lastas in aerosolkammaren. Konfigurationen Aerosolkammaren används i detta arbete visas i Figur 3. Kvävgas in genom fyra inloppsmunstycken (två visas i figur 3) längst ner sidorna av kammaren. Gasen samverkar med YIG pulver (visas i grönt) för att producera en aerosol består av en fördelning av agglomererad partikelstorlekar mindre än 53 um. En omrörare vid basen av aerosolkammaren tillverkad av en rostfri stålplatta vibreras kontinuerligt för att hålla pulvret på väg ingasflödet. Agglomeraten påverka en 45 pm filter, vilket gör att endast agglomerat storlek mindre än 45 pm att komma in i munstycket inlopp. När man kommer in i munstycket inloppet agglomeraten accelereras till en stor hastighet och matas ut in i avsättningskammaren (ej visad) för att utföra avsättningen. En stav av rostfritt stål förbinder botten av filtret till basen hos omröraren (ej visad) för att underlätta de-igensättning av filtret. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig3.jpg" /> Figur 3. Illustration av den inre konstruktionen aerosolkammaren, med filter, inloppsmunstycken och YIG pulver visas. Se text för detaljer. Denna rapport redovisar den experimentella procedur för att utföra AD med hjälp av specialbyggda system som beskrivs ovan för att framställa täta filmer av YIG. Representativa resultat för en 11 ^ m tjock film producerad i detta system presenteras med användning scanning elektronmikroskopi (SEM), tjockleksprofiler, och ferromagnetiska resonans (FMR). De resultat som presenteras är inte avsedda att vara en fördjupad studie av de magnetiska egenskaperna eller materialstruktur i filmen, men som en demonstration av de filmer som producerats av denna teknik. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig3highres.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</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 deponering (AD) är en tjockfilmsavsättningsprocess som kan producera skikt upp till flera hundra mikrometer tjock med densiteter högre än 95% av huvuddelen. Den främsta fördelen med AD är att avsättningen sker helt och hållet vid omgivningens temperatur; varigenom filmtillväxt i materialsystem med skilda smälttemperaturer. I denna rapport beskrivs i detalj processteg för framställning av pulvret och för att utföra AD med hjälp av specialbyggda systemet. Representativa karakterisering Resultaten presenteras från svepelektronmikroskop, profilometri och ferromagnetiska resonans för filmer som odlas i detta system. Som en representativ överblick över funktionerna i systemet, är fokus ges till ett prov som producerats efter den beskrivna protokollet och systeminställningarna. Resultat indikerar att detta system framgångsrikt kan sätta 11 | j, m tjocka yttrium järngranat filmer som är&gt; 90% av bulkdensiteten under en enda 5 min avsättnings run. En diskussion av metoder för att ge bättre kontroll av aerosolen och partikel selektion för förbättrad tjocklek och ojämnhets variationer i filmen tillhandahålls.

Efter det att avsättningen är fullbordad, är de belagda substraten avlägsnas från avsättningskammaren och inspekterades med användning av ett optiskt stereomikroskop. Prover typiskt borstas och tvättas med isopropanol för att avlägsna överskott av pulver som kvarstod under återtrycksättning till atmosfären. Film karakterisering utfördes på representativa resultat som presenteras här med svepelektronmikroskop för att bedöma morfologi av filmen, profilometri att bedöma skikttjocklek, jämnhet, och råh...

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

Denna rapport beskriver användningen av en specialbyggd system för att utföra aerosol avsättning av tjocka filmer av yttrium järn granat på safir substrat vid RT. De avsatta filmerna kännetecknas med hjälp av svepelektronmikroskop, profilometri och ferromagnetiska resonans för att ge en representativ överblick över funktionerna i tekniken.

Bildning av Tjocka Tät Yttrium Järn Garnet filmer Använda 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

Tillverkning av Nano-engineered transparent ledande Oxider av pulsad 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

Speciering och biotillgänglighet Mätningar av miljö Plutonium Använda 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 Deposition jämntjock Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Och As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; kalkogenidglas 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

Tillverkning av ultra-tunn färg filmer med mycket absorberande medier med sned vinkel nedfall

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 makroskopiska teknik för att studera molekylära hydrodynamiska processer i täta gaser och vätskor

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 av enskilda spår av Ti-6Al-4V av riktad energi nedfall reda lagrartjockleken för Multilayer nedfall

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

Atomlager nedfall av vanadin oxid och en temperatur-anhörigen optiska 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

Film kontroll att studera bidrag av vågor till Droplet inverkan Dynamics på tunna flödar flytande 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-Assisted molekylär stråle epitaxy tillväxt av mg3n2 och Zn3n2 tunna 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

Förfarande för överföring av Polymerfilmer på porösa substrat med minimerade defekter

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