Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 7: Dielektrische und ferroelektrische Schichten und Rastermethoden
DF 7.2: Vortrag
Donnerstag, 14. März 2002, 10:10–10:30, 11
Stabilisierung ferroelektrischer Polarisation in dünnen Filmen — •M. Aspelmeyer1, U. Klemradt1, O.H. Seeck2,3, J. Hao4 und X.X. Xi4 — 1Sektion Physik und Center for NanoScience, LMU München, 80539 München — 2HASYLAB am DESY, 22603 Hamburg — 3IFF, Forschungszentrum Jülich, 52545 Jülich — 4Pennsylvania State Univ., Physics Dept., PA 16802-6300, USA
Das Polarisationsverhalten dünner Filme ist sowohl für die Weiterentwicklung der Speichertechnologie als auch im Hinblick auf fundamentale Aspekte von großer Bedeutung. Die Wechselwirkung extrinsischer Phänomene (z.B. Defekte) mit inhärenten Aspekten der Ferroelektrizität ist dabei noch nicht gut verstanden; dies betrifft insbesondere die Rolle von Grenzflächen in Nanostrukturen. Wir haben daher die Realstruktur dünner Filme und ihrer Grenzflächen im Modellsystem Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) untersucht. BST-Filme wurden epitaktisch auf SrTiO3-Substrat gewachsen und bei Raumtemperatur mittels Röntgenreflektivität, Beugung unter streifenden Winkeln sowie konventioneller Beugung untersucht. Die Messungen zeigen, daß Filme bis 50 nm Dicke aufgrund einer tetragonalen Verzerrung ferroelektrisch sind. Die Tetragonalität nimmt mit zunehmender Filmdicke ab, wobei 150 nm dicke Filme kubisch relaxiert sind. Die tiefenabhängigen Halbwertsbreiten der Film-Braggreflexe zeigen eine Relaxation der Gitterverzerrung in Wachstumsrichtung. Die Ferroelektrizität der untersuchten Filme wird daher durch die epitaktische Anpassung an das Substrat stabilisiert.