Name: radio frequency magnetron sputtering of gdba2cu3o7&#8722;&#948;/ la0.67sr0.33mno3 quasi-bilayer films on srtio3 (sto) single-crystal substrates
Uploaded: 2019-04-12T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7Ã¢Ë†'ÃŽÂ´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates at JoVE.com

هذا العمل كان تدعمها "مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية" (رقم 51502168؛ No.11504227) ومؤسسة العلوم الطبيعية بلدية شانغهاي (No.16ZR1413600). يشكر المؤلفون امتنان مختبر التحليل "الآلي تحليل مركز شانغهاي جياو تونغ" جامعة وماجستير-تك للمساعدة التقنية المختصة.

1-الركيزة وإعداد الهدف
ملاحظة: يصف هذا القسم إعداد قاعة ترسب الرش وركائز3 (ستو) سرتيو البلورة الأحادية.
<ol><li>استخدام ركائز 10 مم × 10 مم سرتيو3 (ستو) واحد-كريستال خلال ماغي RF اﻷخرق العملية.</li>
	<li>تنظيف تسلسلياً ركائز في الكحول والمياه عن 10 دقيقة في درجة حرارة الغرفة ف?...

<ol>
	<li>Gong, J., Zheng, D., Li, D., Jin, C., Bai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lattice+distortion+modified+anisotropic+magnetoresistance+in+epitaxial+La0.67Sr0.33MnO3+thin+films.">Lattice distortion modified anisotropic magnetoresistance in epitaxial La0.67Sr0.33MnO3 thin films.</a> Journal of Alloys and Compounds. 735, 1152-1157 (2018).</li><li>Wang, J., Han, Z., Bai, J., Luo, B., Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetoelectric+coupling+in+oxygen+deficient+La0.67Sr0.33MnO3-&#948;/BaTiO3+composite+film.">Magnetoelectric coupling in oxygen deficient La0.67Sr0.33MnO3-&#948;/BaTiO3 composite film.</a> Physica B: Condensed Matter. 534, 141-144 (2018).</li><li>Duan, Z., 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=Facile+fabrication+of+micro-patterned+LSMO+films+with+unchanged+magnetic+properties+by+photosensitive+sol-gel+method+on+LaAlO3+substrates.">Facile fabrication of micro-patterned LSMO films with unchanged magnetic properties by photosensitive sol-gel method on LaAlO3 substrates.</a> Ceramics International. 42 (12), 14100-14106 (2016).</li><li>Xu, P., Huffman, T. J., Kwak, I. H., Biswas, A., Qazilbash, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependent+infrared+nano-imaging+of+La0.67Sr0.33MnO3+thin+film.">Temperature dependent infrared nano-imaging of La0.67Sr0.33MnO3 thin film.</a> Journal of Physics-Condensed Matter. 30 (2), (2018).</li><li>Bulaevskii, L. N., Chudnovsky, E. M., Maley, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+pinning+in+superconductor-ferromagnet+multilayers.">Magnetic pinning in superconductor-ferromagnet multilayers.</a> Applied Physics Letters. 76 (18), 2594-2596 (2000).</li><li>Chen, C. Z., 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=Flux+pinning+of+stress-induced+magnetic+inhomogeneity+in+the+bilayers+of+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3&#8722;&#948;.">Flux pinning of stress-induced magnetic inhomogeneity in the bilayers of YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3&#8722;&#948;.</a> Journal of Applied Physics. 106 (9), 093902 (2009).</li><li>Chen, C. Z., 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=Robust+high-temperature+magnetic+pinning+induced+by+proximity+in+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3+hybrids.">Robust high-temperature magnetic pinning induced by proximity in YBa2Cu3O7&#8722;&#948;/La0.67Sr0.33MnO3 hybrids.</a> Journal of Applied Physics. 109 (7), 073921 (2011).</li><li>Huang, J., 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=Magnetic+properties+of+(CoFe2O4)x:(CeO2)1&#8722;x+vertically+aligned+nanocomposites+and+their+pinning+properties+in+YBa2Cu3O7&#8722;&#948;+thin+films.">Magnetic properties of (CoFe2O4)x:(CeO2)1&#8722;x vertically aligned nanocomposites and their pinning properties in YBa2Cu3O7&#8722;&#948; thin films.</a> Journal of Applied Physics. 115 (12), 123902 (2014).</li><li>Lange, M., Bael, M. J. V., Bruynseraede, Y., Moshchalkov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoengineered+Magnetic-Field-Induced+Superconductivity.">Nanoengineered Magnetic-Field-Induced Superconductivity.</a> Physical Review Letters. 90 (19), 197006 (1970).</li><li>Rakshit, R. K., Budhani, R. C., Bhuvana, T., Kulkarni, V. N., Kulkarni, G. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhomogeneous+vortex-state-driven+enhancement+of+superconductivity+in+nanoengineered+ferromagnet-superconductor+heterostructures.">Inhomogeneous vortex-state-driven enhancement of superconductivity in nanoengineered ferromagnet-superconductor heterostructures.</a> Physical Review B. 77 (5), 052509 (2008).</li><li>Guo, H., Ward, T. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Spatially+Confined+Complex+Oxides.">Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides.</a> Journal of Visualized Experiments. 77, e50573 (2013).</li><li>Wang, Y., Li, Y., Liu, L., Xu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+flux+pinning+in+GdBa2Cu3O7-delta+thin+film+by+nanoscale+ferromagnetic+La0.67Sr0.33MnO3+pretreatment+of+substrate+surface.">Improvement of flux pinning in GdBa2Cu3O7-delta thin film by nanoscale ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 pretreatment of substrate surface.</a> Ceramics International. 44 (1), 225-230 (2018).</li><li>Mart&#237;n, J. I., V&#233;lez, M., Nogu&#233;s, J., Schuller, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flux+Pinning+in+a+Superconductor+by+an+Array+of+Submicrometer+Magnetic+Dots.">Flux Pinning in a Superconductor by an Array of Submicrometer Magnetic Dots.</a> Physical Review Letters. 79 (10), 1929-1932 (1997).</li><li>Morgan, D. J., Ketterson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Flux+Pinning+in+a+Regular+Array+of+Magnetic+Dipoles.">Asymmetric Flux Pinning in a Regular Array of Magnetic Dipoles.</a> Physical Review Letters. 80 (16), 3614-3617 (1998).</li><li>Gutierrez, J., 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=Anisotropic+c-axis+pinning+in+interfacial+self-assembled+nanostructured+trifluoracetate-YBa2Cu3O7&#8722;x+films.">Anisotropic c-axis pinning in interfacial self-assembled nanostructured trifluoracetate-YBa2Cu3O7&#8722;x films.</a> Applied Physics Letters. 94 (17), 172513 (2009).</li><li>Tran, D. H., 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=Enhanced+critical+current+density+in+GdBa2Cu3O7-&#948;+thin+films+with+substrate+surface+decoration+using+Gd2O3+nanoparticles.">Enhanced critical current density in GdBa2Cu3O7-&#948; thin films with substrate surface decoration using Gd2O3 nanoparticles.</a> Thin Solid Films. 526, 241-245 (2012).</li><li>Jha, A. K., Khare, N., Pinto, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interface+engineering+using+ferromagnetic+nanoparticles+for+enhancing+pinning+in+YBa2Cu3O7-delta+thin+film.">Interface engineering using ferromagnetic nanoparticles for enhancing pinning in YBa2Cu3O7-delta thin film.</a> Journal of Applied Physics. 110 (11), (2011).</li><li>Casotti, 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=Ageing+effects+on+electrical+resistivity+of+Nb-doped+TiO2+thin+films+deposited+at+a+high+rate+by+reactive+DC+magnetron+sputtering.">Ageing effects on electrical resistivity of Nb-doped TiO2 thin films deposited at a high rate by reactive DC magnetron sputtering.</a> Applied Surface Science. 455, 267-275 (2018).</li><li>Li, 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=Preparation+of+single-phase+Ti2AlN+coating+by+magnetron+sputtering+with+cost-efficient+hot-pressed+Ti-Al-N+targets.">Preparation of single-phase Ti2AlN coating by magnetron sputtering with cost-efficient hot-pressed Ti-Al-N targets.</a> Ceramics International. 44 (14), 17530-17534 (2018).</li><li>Mahdhi, H., Djessas, K., Ben Ayadi, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characteristics+of+Ca-doped+ZnO+thin+films+by+rf+magnetron+sputtering+at+low+temperature.">Synthesis and characteristics of Ca-doped ZnO thin films by rf magnetron sputtering at low temperature.</a> Materials Letters. 214, 10-14 (2018).</li><li>Shen, H., Wei, B., Zhang, D., Qi, Z., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetron+sputtered+NbN+thin+film+electrodes+for+supercapacitors.">Magnetron sputtered NbN thin film electrodes for supercapacitors.</a> Materials Letters. 229, 17-20 (2018).</li><li>Sinnarasa, I., 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=Influence+of+thickness+and+microstructure+on+thermoelectric+properties+of+Mg-doped+CuCrO2+delafossite+thin+films+deposited+by+RF-magnetron+sputtering.">Influence of thickness and microstructure on thermoelectric properties of Mg-doped CuCrO2 delafossite thin films deposited by RF-magnetron sputtering.</a> Applied Surface Science. , 244-250 (2018).</li><li>Thi-Thuy-Nga, N., Chen, Y. -. H., Chen, Z. -. M., Cheng, K. -. B., He, J. -. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure+near+infrared+reflectance,+and+surface+temperature+of+Ti-O+coated+polyethylene+terephthalate+fabrics+prepared+by+roll-to-roll+high+power+impulse+magnetron+sputtering+system.">Microstructure near infrared reflectance, and surface temperature of Ti-O coated polyethylene terephthalate fabrics prepared by roll-to-roll high power impulse magnetron sputtering system.</a> Thin Solid Films. , 1-8 (2018).</li><li>Wang, Y., Xu, D., Li, Y., Liu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Texture+and+morphology+developments+of+Yttria-stabilized+zirconia+(YSZ)+buffer+layer+for+coated+conductors+by+RF+sputtering.">Texture and morphology developments of Yttria-stabilized zirconia (YSZ) buffer layer for coated conductors by RF sputtering.</a> Surface &amp; Coatings Technology. 232, 497-503 (2013).</li><li>Petrisor, T., 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=Magnetic+pinning+effects+of+epitaxial+LaxSr1-xMnO3+nanostructured+thin+films+on+YBa2Cu3O7-delta+layers.">Magnetic pinning effects of epitaxial LaxSr1-xMnO3 nanostructured thin films on YBa2Cu3O7-delta layers.</a> Journal of Applied Physics. 112 (5), (2012).</li></ol>

هنا قد أثبتنا أنه يمكن استخدام هذا الأسلوب لإعداد الجسيمات النانوية المغناطيسية LSMO التوزيع الموحد في سرتيو3 ركائز واحدة-كريستال (ستو). يمكن إيداع هذه الأفلام (Gd) بكو أيضا على حد سواء العارية وزينت LSMO الركازة ستو. مع تعديل مناسب للمعلمات المودعة، مثل درجات حرارة النمو والمسافة المستهد...

والمنغنيت يخدر هول لوس أنجليس0.67ريال0.33منو3 (LSMO) التي لها خصائص فريدة من نوعها الثغرات، معدنية نصف فيروماجنيتيسم، واسع النطاق ومتشابكا الدول الإلكترونية، التي تتيح فرصاً غير عادية لإمكانات سبينترونيك تطبيقات1،2،،من34. في الوقت الراهن، تسعى العديد من الباحثين للاستفادة من خصائص فريدة من تسكن حركة دوامة للأفلام (HTS) المغناطيسية فائقة التوصيل، ودرجة حرارة عالية مثل (إعادة) Cu3س7−با2δ الأفلام (ريبكو، إعادة = النادرة – عنصر الأرض)5،،من67،،من89،10،11،12. وستوفر النانو زخرفة الأسطح الركازة مع الجسيمات النانوية المغناطيسية مواقع محددة تحديداً جيدا للحث المغناطيسي تعلق مراكز الكثافة المتوقعة13،14. ومع ذلك، القدرة على التحكم بكثافة وهندسة جسيمات نانوية على الأسطح محكم جداً، كما هو الحال على ركائز أحادية البلورة وركائز معدنية مزخرفة عالية صعبة للغاية. الأكثر شيوعاً، جسيمات نانوية يتم تصنيعه والمغلفة على الأسطح باستخدام أساليب التحلل العضوي معدنية15، ونبضات الليزر ترسب أساليب16،17. على الرغم من أن يمكن أن توفر نبض الليزر أساليب ترسب جسيمات نانوية مطلية على ركائز مختلفة، من الصعب أن ندرك ترسب جسيمات نانوية متجانسة مساحة كبيرة. أما طرق التحلل العضوي المعدنية، فمناسبة لمساحة كبيرة ترسب جسيمات نانوية. بيد جسيمات نانوية غالباً ما تكون غير موحدة والتالفة بسهولة بالضغوط المادية الصغيرة.
من بين هذه التقنيات، الترددات اللاسلكية-ماغي اﻷخرق له مزايا كثيرة. وقد اﻷخرق معدل ترسيب عالية ومنخفضة تكلفة، والافتقار إلى انبعاث غازات سامة. أيضا، فمن السهل لتوسيع نطاق واسع المجال ركائز18،19. يوفر هذا الأسلوب تشكيل خطوة واحدة من لوس أنجليس0.67ريال0.33منو جسيمات نانوية3 (LSMO)، وجسيمات نانوية سهلة لتودع في ركائز واحدة-كريستال. RF ماغي اﻷخرق إنشاء مساحة كبيرة جسيمات نانوية موحد على طائفة متنوعة من ركائز، بغض النظر عن نسيج السطح، وخشونة السطح20. مراقبة الجسيمات يمكن أن يتحقق من خلال ضبط الوقت اﻷخرق. ويمكن تحقيق التجانس من خلال ضبط المسافة المستهدفة-الركيزة. عيب RF-ماغي اﻷخرق هو انخفاض معدل النمو لبعض أكاسيد21. في هذا النهج، ذرات الهدف (أو جزيئات) هي نفث من الهدف بايون الأرجون، ومن ثم تودع جسيمات نانوية على ركائز في مرحلة البخار22. تكوين جسيمات نانوية يحدث في الركيزة في خطوة واحدة23. هذا الأسلوب نظرياً تنطبق على أي مواد بما في ذلك المغناطيسية فائقة التوصيل رقيقة، الفيلم أشباه الموصلات المغناطيسية رقيقة إلخ ، الفيلم المقاومة ولكن حتى الآن تقارير حول بروتوكولات لإيداع المغناطيسية جسيمات نانوية شحيحة جداً.
وهنا نبدي ترسب جدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال0.33منو3 بلير شبه الأفلام على ركائز واحدة-كريستال3 (ستو) سرتيو بالترددات اللاسلكية ماغي اﻷخرق الأسلوب. يتم استخدام نوعين من المواد المستهدفة وجدبا2Cu3س7−δ ولوس أنجليس0.67ريال0.33منو3 الهدف في العملية. سرتيو3 (ستو) واحد-كريستال ركائز كانت مغطاة بطبقة جدبا2Cu3س7−δالأفلام وجدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال 0.33 منو3 بلير شبه الأفلام.
في هذا البروتوكول، تودع جدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال0.33منو3 بلير شبه الأفلام ماغي RF اﻷخرق على ركائز ستو (001). قطر الهدف 60 ملم والمسافة بين الهدف وركائز حوالي 10 سم. السخانات هي المصابيح المتمركزة سم 1 أعلاه ركائز. درجة الحرارة القصوى 850 درجة مئوية في هذا النظام. وهناك 5 ركائز مختلفة في هذا النظام. ماغي RF اﻷخرق جدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال0.33منو3 بلير شبه الأفلام يتألف من خطوتين، وهي إعداد الركازات وماغي الترددات اللاسلكية عملية اﻷخرق. ويبين الشكل S1صورة النظام اﻷخرق.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sputter Deposition System</td>
			<td>Shenyang scientific instruments Limited by Share Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SrTiO3 Single Crystal Substrate</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Single-sided epi-polished</td>
			<td>(001) orientation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>La0.67Sr0.33MnO3 sputtering target</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td>60 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GdBa2Cu3O7&#8722;&#948; sputtering target</td>
			<td>Hefei Ke crystal material technology Co., Ltd</td>
			<td>Bespoke</td>
			<td>60 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomic Force Microscope</td>
			<td>Br&#252;ker</td>
			<td>Dimension Icon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Diffractometer</td>
			<td>Br&#252;ker</td>
			<td>D8 Discover</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physical Property Measurement System</td>
			<td>Quantum Design</td>
			<td>PPMS 9</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

radio frequency magnetron sputtering of gdba2cu3o7&#8722;&#948;/ la0.67sr0.33mno3 quasi-bilayer films on srtio3 (sto) single-crystal substrates

هنا، علينا أن نظهر طريقة لطلاء المغناطيسية La0.67ريال0.33منو3 (LSMO) جسيمات نانوية على ركائز واحدة-كريستال3 (ستو) سرتيو (001) بتردد الراديو (RF) ماغي اﻷخرق. جسيمات نانوية LSMO ترسبت مع أقطار من 10 إلى 20 nm ومرتفعات بين 20 و 50 نانومتر. في الوقت نفسه، undecorated (Gd) با2Cu3س7−δ ((Gd) بكو) الأفلام كانت ملفقة على حد سواء ونانوحبيبات LSMO زينت ركائز ستو استخدام الترددات اللاسلكية ماغي اﻷخرق. ويصف هذا التقرير أيضا خصائص جدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال0.33منو3 أفلام bilayer شبه هياكل (مثلاً، المرحلة البلورية، مورفولوجيا ، التركيب الكيميائي)؛ كما قيمت مغنطة والممغنطة-النقل، وخصائص النقل المغناطيسية فائقة التوصيل.

سمك الأفلام (Gd) بكو على حد سواء العارية و LSMO زينت ستو هو الركيزة 500nm، الذي تم قياسه بواسطة بروفيلوميتير سطحية. وتسيطر سمك الفيلم اﻷخرق الوقت. الشكل 1a بتظهر صورة فؤاد نانوحبيبات LSMO (اﻷخرق الساعة 10 s) على 1.0 x 1.0 سم واحد-كريستال ستو ركائز لإثبات أن جسيم...

Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7Ã¢Ë†'ÃŽÂ´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates at JoVE.com

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

تردد الراديو ماغي اﻷخرق جدبا2Cu3س7−δ/La0.67ريال0.33منو3 بلير شبه أفلام على ركائز واحدة-كريستال3 (ستو) سرتيو

هنا، نقدم بروتوكولا لتنمو جسيمات نانوية لسمو والأفلام (Gd) بكو على سرتيو (001)3 (ستو) ركائز واحدة-كريستال بتردد الراديو (RF)-اﻷخرق.

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

يمكن لهذه الطريقة إنشاء الجسيمات النانوية LSMO بشكل موحد على الركيزة أحادية الكريستال STO. أيضا، يمكن الحصول على الفيلم GBCO من خلال نفس الأسلوب في غرفة فراغ نفسه. والميزة الرئيسية لهذه التكنولوجيا هو أن جسيمات نانو LSMO مع حجم موحد وعالية الجودة فائقة التوصيل GBCO الفيلم يمكن أن تودع في غرفة فراغ نفسه.يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة في مجال ترسب الفيلم ، منطقة نمو الجسيمات النانوية ، وهلم جرا. ويمكن أيضا أن تطبق على ترسب فيلم معدني، ترسب جسيمات نانوية معدنية، وهلم جرا. هذه الطريقة سوف تسمح للباحثين أن تصبح مألوفة مع معدات فراغ ومعرفة المزيد عن تكنولوجيا نمو الفيلم.أولا، نظيفة بالتيار المتينة أكسيد التيتانيوم أحادية البلورة في isopropanol والمياه ديونيد لمدة 10 دقائق كل في درجة حرارة الغرفة في حمام بالموجات فوق الصوتية. ثم جفف الركائز بالنيتروجين. هذا يعزز تغطية موحدة للركيزة وحسن الانضمام الفيلم.جبل 001-المنحى STO ركائز في أصحاب الركيزة مع الغراء موصل مسحوق الفضة. تحميل أصحاب في غرفة فراغ. جبل هدف LSMO في بندقية حقن المغنطير، ومن ثم إعادة تجميع البندقية.اختبار المقاومة مع أوممتر لتجنب دائرة قصيرة بين المغناطيسية والدرع المحيطة بها. ثم، إغلاق غرفة الفراغ، وضخ أسفل. مرة واحدة في الفراغ هو أقل من واحد مرات 10 إلى ناقص أربعة باسكال، تسخين الركيزة إلى 850 درجة مئوية باستخدام معدل التدفئة من 15 درجة مئوية في الدقيقة الواحدة.تعيين المسافة الركيزة الهدف إلى ثمانية سنتيمترات. بعد ذلك، تعيين وحدة تحكم تدفق الكتلة إلى 10 سنتيمتر مكعب قياسي في الدقيقة من الأكسجين وخمسة سنتيمتر مكعب قياسي في الدقيقة من الأرجون كما تدفق الغاز العامل. قبل الترسب، قبل sputter الهدف LSMO لمدة 20 دقيقة في 30 واط.للحصول على ضغط الغرفة من 25 باسكال، وضبط صمام جبيرة مضخة الجزيئية. إذا أصبحت القيمة الفورية أكبر من 25 باسكال، قم بتدويرها عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا أصبح أصغر من 25 باسكال، تدويره في اتجاه عقارب الساعة.بعد ذلك، تحقق من أن درجة حرارة الركيزة لا تزال عند 850 درجة مئوية ومستقرة. زيادة قوة من المغنطرون من 30 إلى 80 واط. بعد استقرار البلازما، فتح مصراع الغلق وإيداع LSMO على الركيزة ساخنة.بمجرد اكتمال الترسب، أغلق الغالق وأغلق الطاقة على المغنطرون. ثم، إغلاق صمام الغاز، وإيقاف الطاقة سخان. بعد تبريد العينات إلى درجة حرارة الغرفة، تنفيس الغرفة مع النيتروجين الجاف.ثم، فتح الغرفة، وإزالة العينات. جبل gadolinium الباريوم النحاس الأكسجين الهدف في بندقية حقن المغنطير، ومن ثم إعادة تجميع البندقية. إيداع أفلام الأكسجين النحاس gadolinium الباريوم كما هو موضح سابقا، وذلك باستخدام ظروف مماثلة باستثناء الوقت sputtering، والتي ينبغي أن تكون 30 دقيقة.بعد ذلك، خفض درجة حرارة العينة إلى 500 درجة مئوية. ثم، فتح صمام الغاز للأكسجين لإعطاء ضغط غرفة من 75،000 باسكال، وعقد العينات في هذه الدرجة لمدة ساعة واحدة. بعد تبريد العينات إلى درجة حرارة الغرفة، تنفيس الغرفة مع النيتروجين الجاف.ثم، فتح الغرفة، وإزالة العينات. تظهر صورة AFM لجسيمات نانوية LSMO على ركائز STO نموًا موحدًا. أنماط XRD من أفلام الأكسجين النحاس gadolinium الباريوم ملفقة على غير مشوّه وLSMO نانو جسيمات مزينة ركائز STO تظهر هنا.كانت درجة حرارة الانتقال فائق التوصيل قريبة من 90.5 كلفن للفيلم الأكسجين النحاسي gadolinium barium و 90.3 كلفن لأفلام LSMO ، مما يشير إلى أن الجسيمات النانوية لا تضر خاصية التوصيل الفائق للأفلام. على سبيل المقارنة ، فإن منطقة حلقة hysteresis المغنطيسية أكبر بكثير ، من صفر إلى ستة تسلا ، في 30 و 50 و 77 كلفن للأفلام المفبركة على ركائز مزينة بـ LSMO. يمتلك فيلم الأكسجين النحاسي gadolinium barium المودع على ركيزة مزخرفة بـ LSMO كثافة تيار حرج أعلى من 1.3 إلى ستة تسلا عند 30 كلفن ومن صفر إلى ستة تسلا عند 77 كلفن.في 30 كلفن، العينة المزينة لديها أكبر كثافة قوة التثبيت فوق 1.3 تسلا. في 77 كلفن، انتقلت الكثافة إلى قيمة H أعلى للعينة المزينة. الاعتماد الزاوي للكثافة الحالية الحرجة في 3 تسلا و 77 كلفن للفيلم LSMO زينت يظهر زيادة على طول محور C, مما يشير إلى أنه أكثر فعالية في اتجاه المجال المغناطيسي بالتوازي مع اتجاه محور C.يتضمن هذا الأسلوب العديد من الخطوات والتفاصيل، لذلك العرض التوضيحي المرئي أمر بالغ الأهمية لفهم وإتقان هذه الطريقة. بعد تطورها ، وهذه الطريقة تجعل من الممكن لإيداع أفلام أكسيد والجسيمات النانوية ، فضلا عن الأفلام المعدنية والجسيمات النانوية. بعد تطورها ، وهذه الطريقة تجعل من الممكن لإيداع أفلام أكسيد والجسيمات النانوية ، فضلا عن الأفلام المعدنية والجسيمات النانوية.

Research

JoVE Journal

Engineering

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Micropunching الطباعة الحجرية لتوليد الصغرى، وأنماط Submicron، على ركائز بوليمر

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

توصيف التعديلات السطحية من التداخل الضوء الأبيض: تطبيقات في التتفيل ايون، التذرية الليزر، والتجارب علم احتكاك المفاصل

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

فوق العالي الكثافة صفيف من الانحياز عموديا الأسلاك المتناهية الصغر العضوية الصغيرة الجزيئية على ركائز التعسفي

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

تأثير الانحناء على الخصائص الكهربائية من الترانزستورات مجال التأثير على أساس الكريستال مرنة عضوي واحدة

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

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

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

النمو والخصائص الكيميائية الكتروستاتي للمعدن/ﻻلو3/SrTiO3 هيتيروستروكتوريس

The quasi 2D electron system (q2DES) that forms at the interface between LaAlO3 (LAO) and SrTiO3 (STO) has attracted much attention from the oxide ...

Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs

توليد ومراقبة متماسكة من الامشاط التردد النبضي الكم

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional ...

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

مراقبة السينما لدراسة مساهمات موجات لديناميات تأثير الحبرية في الأفلام السائل المتدفق رقيقة

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

البلازما بمساعدة شعاع الجزيئية Epitaxy النمو من ملغ3N2 والزنك3N2 أفلام رقيقة

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

إجراءات نقل أفلام البوليمر إلى ركائز مسامية مع عيوب أقل

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

Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels

معايرة محلل شبكة ناقلات للقياسات في قنوات نشر الترددات الراديوية

In situ measurements of radio frequency (RF) spectrum activity provide insight into the physics of radio frequency wave propagation and validate existing ...