ФГAОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Д. А. Киселев, Р. Н. Жуков, А. С. Быков, М. Д. Малинкович, Ю. Н. Пархоменко, Е. А. Выговская

Методом атомно−силовой микроскопии в режиме силовой микроскопии пьезоотклика и Кельвин−моде построены картины распределения индуцированного состояния и поверхностного потенциала в тонких пленках ниобата лития, полученных осаждением на оксидированную подложку Si (100) методом высокочастотного магнетронного распыления. Используя электрическое поле, прикладываемое с помощью проводящего кантилевера, показано, что возможно сформировать и затем визуализировать индуцированное состояние поляризации. Установлено, что при измерении в режиме Кельвин−моды индуцированное состояние сохраняется значительно дольше, чем в режиме силовой микроскопии пьезоотклика.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (контракт № 16.513.12.3023).
Исследования проведены на оборудовании ЦКП «Материаловедение и металлургия» на базе НИТУ «МИСиС» в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно−технического комплекса России на 2007—2013 годы».

1. Feigelson, R. S. Epitaxial growth of lithium niobate thin films by the solid source MOCVD method / R. S. Feigelson // J. Cryst. Growth. − 1996. − V. 166. − P. 1.
2. Tsukada, I. Pulsed−laser deposition of LiNbO₃ in low gas pressure using pure ozone / I. Tsukada, S. Higuchi. // Jap. J. Appl. Phys. − 2004. − V. 43. − P. 5307.
3. Lee, S. Y. Reduced optical losses in MOCVD grown lithium niobate thin films on sapphire by controlling nucleation density / S. Y. Lee, R. S. Feigelson // J. Cryst. Growth. − 1998. − V. 186. − P. 594.
4. Киселев, Д. А. Пьезо− и пироэлектрические петли гистерезиса униполярных тонких пленок цирконата−титаната свинца / Д. А. Киселев, А. Л. Холкин, А. А. Богомолов, О. Н. Сергеева, Е. Ю. Каптелов, И. П. Пронин // ПЖТФ. − 2008. − Т. 34. − С. 28.

5. Gautier, B. Nanoscale observation of the distribution of the polarization orientation of ferroelectric domains in lithium niobate thin films / B. Gautier, V. Bornand // Thin Solid Films − 2006. − V. 515. − P. 1592.
6. Bornand, V. Growth and nanoscale ferroelectric investigation of radiofrequency−sputtered LiNbO₃ thin films / V. Bornand, B. Gautier, Ph. Papet // Mater. Chem. and Phys. − 2004. − V. 86. − P. 340.
7. Жуков, Р. Н. Распространение поляризации сегнетоэлектрических зерен в электрически изолированных пленках ниобата лития / Р. Н. Жуков, Д. А. Киселев, М. Д. Малинкович, Ю. Н. Пархоменко, Е. А. Выговская, О. В. Торопова // Изв. вузов. Материалы электрон. техники − 2011. − № 4. − С. 12—16.
8. Bornand, V. Growth technologies and studies of ferroelectric thin films−application to LiTaO₃ and LiNbO₃ materials / V. Bornand, Ph. Papet // Ferroelectrics. − 2003. − V. 288. − P. 187.
9. Jonscher, A. K. Universal relaxation law / A. K. Jonscher. − London : Chelsea Dielectric Press, 1996. − 415 p.
10. Hong, S. Principle of ferroelectric domain imaging using atomic force microscope / S. Hong, J. Woo, H. Shin, J. U. Jeon, Y. E. Pak, E. L. Colla, N. Setter, E. Kim, K. No // J. Appl. Phys. − 2001. − V. 89. − P. 1377.
11. Lim, D. G. Characteristics of LiNbO₃ memory capacitors fabricated using a low thermal budget process / D. G. Lim, B. S. Jang, S. I. Moon, C. Y. Won, J. Yi // Solid−State Electr. − 2001. − V. 45. − P. 1159.
12. Gautier, B. Nanoscale study of the ferroelectric properties of SrBi₂Nb₂O₉ thin films grown by pulsed laser deposition on epitaxial Pt electrodes using atomic force microscope / B. Gautier, J.−R. Duclereb, M. Guilloux−Viry // Appl. Surf. Sci. − 2003. − V. 217. − P. 108.