С использованием метода ВЧ-катодного распыления в атмосфере кислорода изготовлена гетероструктура на основе мультиферроика феррита висмута и сегнетоэлектрика ниобата бария-стронция – BiFeO 3 (1000 нм)/Sr 0.5 Ba 0.5 Nb 2 O 6 (1000 нм)/Pt(001)/MgO(001), в которой отсутствовали примесные фазы, а среднеквадратичная шероховатость поверхности составляла не более 1% от ее толщины. Установлено, что в гетероструктуре все слои выращены эпитаксиально: SBN-50 получен с формированием ориентационных доменов, развернутых в плоскости сопряжения на ±18.4° относительно осей подложки MgO, а слои BFO и Pt – с ориентацией кристаллографических осей параллельно осям подложки MgO. Показано, что величина сегнетоэлектрической поляризации в материале при U = 90 В составляла 59.3 мкКл/см 2 , а для описания закономерностей изменения относительной диэлектрической проницаемости (ε) гетероструктуры при t = 25–250°C достаточно учесть зависимости ε( t ) для каждого из слоев. Обсуждаются причины выявленных закономерностей.

Двухслойная гетероструктура BiFeO/SrBaNbO была напылена на монокристаллическую подложку (001)MgO методом высокочастотного распыления в атмосфере кислорода. Слои гетероструктуры получены эпитаксиально, где нижний слой SrBaNbO получен с формированием 2 типов ориентационных доменов, а верхний слой BiFeO находится в соотношении полной параллельной ориентации с подложкой. Поверхность гетероструктуры, по данным атомносиловой микроскопии, представляет из себя блочную структуру с низким значением среднеквадратичной шероховатости поверхности. Исследование поверхности гетероструктуры методами магнитно-силовой микроскопии показало наличие отклика на границах зерен, связанного только со слоем BiFeO. Обсуждены причины выявленных эффектов.

С использованием технологии прерывистого напыления на поверхности монокристаллической подложки MgO(001) изготовлены гетероструктуры BiFeO3/(Sr, Ba)Nb2O6. Проведены исследования структуры, профиля состава по толщине, морфологии поверхности и диэлектрических характеристик материалов. Установлено, что несмотря на формирование двух типов ориентационных доменов (±18.4o) в слое (Sr, Ba)Nb2O6, верхний слой BiFeO3 находится в соотношении полной параллельной ориентации с подложкой MgO(001). Показано, что состав пленок феррита висмута и ниобата бария-стронция по толщине пленки не изменяется, соответствует составам распыляемых керамических мишеней, признаков наличия буферных слоев не выявлено. Представлены результаты исследования диэлектрических и сегнетоэлектрических характеристик гетероструктуры. Обсуждаются причины выявленных закономерностей. Ключевые слова: тонкие пленки, гетероструктура, ниобат бария-стронция, феррит висмута.

The dynamics lattice of the Sr0.5Ba0.5Nb2O6 (SBN-50) ceramic was studied using Raman spectroscopy in the temperature range of 80-700 K with a step of 10 K. The analysis of the Raman spectra in the range ν = 50-1000 cm-1 revealed features in the temperature dependence behavior of the optical modes frequencies associated with the displacement of Ba, Sr and Nb atoms from their average positions in the crystal lattice, which is associated with a macroscopic phase transition from the paraelectric to the ferroelectric phase in the vicinity of 390 K. It is shown that anomalies at T~ 565 K on the temperature dependences of the frequency and line half-width corresponding to the oscillations of the NbO6 octahedron can be caused by the presence of polar nanoregions in the paraelectric phase in SBN-50. When the sample was cooled to a temperature of 80 K, the behavior was recorded in the Raman spectra, indicating the occurrence of a structural phase transition in the ferroelectric phase in the vicinity of 190 K. The reasons for the revealed patterns are discussed.

The phase transformations and ferroelectric characteristics of thin heteroepitaxial barium-strontium niobate SBN-50 films grown by RF cathode sputtering in an oxygen atmosphere were studied using dielectric spectroscopy and scanning probe microscopy (in the modes of force microscopy of the piezoresponse and Kelvin modes). It is shown that the films are characterized by a low surface roughness, an average size of ferroelectric domains of ~ 100 nm, and spontaneous polarization directed from the substrate to the film surface. Differences in the magnitude of the surface potential signal and its relaxation for the regions polarized at +10 V and –10 V were established. The nature of the change in the dielectric parameters in the temperature range T = 275–500 K indicates that the material belongs to ferroelectric relaxors. The reasons for the established regularities are discussed.

Представлены результаты исследования диэлектрических характеристик тонких пленок ниобата бария-стронция Ba0.5Sr0.5Nb2O6, осажденных на монокристаллические подложки кремния различного типа проводимости без каких-либо буферных слоев. Пленки были получены методов высокочастотного катодного распыления в атмосфере кислорода. Обсуждаются причины выявленных закономерностей формирования диэлектрических характеристик.