ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Р. Н. Жуков, Д. А. Киселев, М. Д. Малинкович, Ю. Н. Пархоменко, Е. А. Выговская, О. В. Торопова

Методом силовой микроскопии пьезоотклика исследованы сегнетоэлектрические свойства тонких пленок ниобата лития. Пленки получены на поверхности {110} кремния, покрытого тонким слоем SiO₂, высокочастотным магнетронным распылением монокристаллической мишени ниобата лития. Показано, что после поляризации положительным или отрицательным потенциалом участка поверхности образца при помощи проводящего зонда атомно−силового микроскопа наблюдается эффект распространения (растекания) области поляризованного состояния зерен с уменьшением амплитуды пьезоотклика. При этом деполяризация происходит скачками, т. е. имеет место эффект Баркгаузена на нанометровом уровне.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (госконтракт № 13.G36.31.0004 и договор № 10/20−813К).
Исследования проведены на оборудовании ЦКП «Материаловедение и металлургия» (НИТУ «МИСиС»).

1. Kohlstedt, H. Nanoelectronics and information technology: Advanced electronic material and novel devices / H. Kohlstedt, H. Ishiwara. − Weinheim: Wiley−VCH, 2002. − Chp. 14. − 387 p.
2. Lee, T.−H. Investigation of LiNbO₃ thin films grown on Si substrate using magnetron sputter / T.−H. Lee, F.−T. Hwang, C.−T. Lee, H.−Y. Lee // Mater. Sci. and Eng. B. − 2007. − V. 136. − P. 92.
3. 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.
4. Иевлев, В. М. Структура и свойства пленок LiNbO₃, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления / В. М. Иевлев, А. В. Костюченко, Е. К. Белоногов, М. П. Сумец, В. М. Вахтель, Н. В. Сидоров, М. Н. Палатников // Перспективные материалы. − 2010. − Вып. 3. − С. 26.
5. 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.
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. Kalinin, S. V. Local polarization dynamics in ferroelectric materials / S. V. Kalinin, A. N. Morozovska, L. Q. Chen, B. J. Rodriguez // Rep. Prog. Phys. − 2010. − V. 73. − P. 056502.
8. Шур, В. Я. Скачки Баркгаузена при движении одиночной сегнетоэлектрической доменной стенки / В. Я. Шур, В. Л. Кожевников, Д. В. Пелегов, Е. В. Николаева, Е. И. Шишкин // ФТТ. − 2001. − T. 43. − C. 1089.