Санкт-Петербургский государственный ...
DESCRIPTION
1. 1886. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет. Технология формирования слоистых структур феррит-сегнетоэлектрик. Мультиферроики. Материалы, обладающие пьезоэлектрическим или электрострикционным эффектом. Материалы, обладающие магнитострикционным эффектом. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
1
1886
Технология формирования слоистых структур
феррит-сегнетоэлектрик
Мультиферроики
Материалы, обладающие пьезоэлектрическим или
электрострикционным эффектом
Материалы, обладающие
магнитострикционным эффектом
BiFeO3
Pb(Fe0.5Nb0.5)O3 YbMnO3
BiМnO3
LaMnO3
Однофазные мультиферроики,
обладающие магнитодиэлектрическим
эффектом
CoFe2O4
LiFe2O4
Y3Fe5O12
BaTiO3
PbZr1-xTixO3
Ba0.8Pb0.2TiO3
(1-x)[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]-x[PbTiO3].
Толщины слоев:BSTO: 0.5 – 1.5 мкмYIG: 5 – 8 мкмПодложка: 300 – 500 мкм
Способы формирования искуственных мультиферроидных сред
6
3,6 3,9 4,2 4,5 4,80,4
0,6
0,8
1,0
k2
k3k
, cm
-1
f, GHz
а
b
f
k1
Dielectric substrate
Ferroelectric Film
b
Dielectric substrate
Ferrite Film
Ferroelectric Film
Dielectric substrate
k,
1/cm
w, md1L, m
3 4 5 6 7 8
3,6
3,9
4,2
4,5
4,8 b
f, G
Hz
k, cm-1
1L
1L
a
4,64f=
k1
k2
k3
Электродинамическое взаимодействиеЭлектрическая и магнитная перестройка
дисперсионных кривых
7
Pt
ГГГЖИГ
ЖИГ
Pt
ГГГГГГ
ЖИГ
ЖИГ
ГГГ
БСТ
Cu
U
СВЧ
4,35 4,40 4,45
-20
-15
-10
U = 0 В U = 50 В U = 75 В U = 150 ВS
11, д
Б
f, ГГц
а б
Резонатор на основе структуры феррит-сегнетоэлектрик щелевая линия
1 – вакуумный колпак установки УВР3-29;2 – держатель и нагреватель подложек;
3 – порошковая мишень ( 120 мм)
9
20 30 40 500.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Inte
nsity
, a.u
.
deg
(100)
(110)
(111)
(200)
(а)
44 46 480.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Inte
nsity
, a.u
.
deg
(б)
Дифрактограмма BSTO (x=0.5) пленки выращенной на ферритовой подложке.
0 20 40 60
0
20
40
60
YIGBSTO film
Co
nce
ntr
atio
n,
arb
.u
Depth, arb.u
Ti
Sr
Ba
Fe
Y
O
XPS спектр слоистой структурыBSTO/YIG/GGG
Характеристики исследованных образцовНомер обр. 225 223 575 85
Подложка LAO YIG поликор
Толщина пленки, м 0.950 0.75 0.4 0,9
Постоянная решетки d, А
3.982 3.954 3.962 3.981
(300K, 0 V) 2200 1545 1910 1575
tg(300K, 0 V) 0.005 0.011 0.017 0,018
Коэффициент управляемости K
(300K, 200V)
1.4 2.1 1.43 1.6
Установка для измерения диэлектрических характеристик и электропроводности
Планарный сегнетоконденсатор
13
Результаты измерений диэлектрических характеристик исследуемых пленок
Номер обр. 353S 353F
подложка сапфир (0.53мм) ГГГ (0.6мм)/ЖИГ (7 мкм)
Тощина пленки, мкм
0.59 0.82
C0, пФ 0.41 0.56
K 1.32 1.20
600 620
tg() 0.002 0.0014
-200 -100 0 100 200
0.4
0.5
0.6
U, V
C, p
F
100 150 200 250 300
0.63
0.70
0.77
T, K
C, p
F
-200 -100 0 100 2000.40
0.48
0.56
0.64
U, V
C, p
F
100 150 200 250 300
0.72
0.80
0.88
T, K
C, p
F
Вольт-фарадные характеристики и температурные зависимости емкости конденсатора на основе пленки 353S
Вольт-фарадные характеристики и температурные зависимости емкости конденсатора на основе пленки 353F
ВФХ конденсаторов в магнитном поле
8
Пленка Ba0,5Sr0,5TiO3 с содержанием Mn 15 вес.%
ВФХ структуры металл/BST(Mn)/GGGв магнитном поле