ИСТИНА

В работе была разработана методика MOCVD синтеза эпитаксиальных пленок R1-xCaxCoO3-z и найдены условия процесса MOCVD (температура, давление кислорода, соотношение компонентов в паре летучих соединений, скорость осаждения, толщина пленок), обеспечивающие эпитаксиальный рост пленок кобальтатов с высоким совершенством кристаллографической ориентации. Впервые получены эпитаксиальные пленки твердых растворов R1-xCaxCoO3-z в расширенном интервале концентраций x до 0.3 -0.5 для R= Sm, Eu на ориентированной подложке LaAlO3 (001). Состав и структура тонкопленочных образцов изучены методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Установлена критическая толщина тонкопленочных образцов по мере увеличения содержания легирующего иона Са2+ методом ПЭМВР. Изучены электрические свойства тонкопленочных образцов R1-xCaxCoO3-z с x до 0.3-0.5 для R= Sm, Eu в зависимости от температуры.

Compounds of R1-xCaxCoO3-z (R = rare earth) have a metal-insulator transition near room temperature, making it attractive to use as the basis of various switching devices and sensors. Also, in the form of films of them can be formed structure, operating as bolometers or thermal sensors. The high sensitivity of the resistive transition to the external pressure opens up the possibility of their use as pressure sensors. Previously, it was found that perovskite R1-xCaxCoO3-z are unstable with small ionic radius of rare earth elements when have been prepared by the solid state sinthesis. Stability to dissociation with release of oxygen decreases with decreasing ionic radius of R3 +. Polycrystalline samples of Eu1-xCaxCoO3-z (x=0, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5) were prepared by chemical homogenization method. The stability of solid solutions and the structures is determined by X-ray diffraction. The temperature depending of electrical properties of ceramic samples and magnetic susceptibility are measured and the was calculated contribution to the magnetization of the Co+3 ions for the series Eu1-xCaxCoO3-z. Oxygen contents were determined by iodometric titrations. In addition, Eu1-xCaxCoO3-z epitaxial thin films were prepared by a MOCVD technique on the substrate LaAlO3 (001). The composition and fickness of the films materials was studied by Rutherford backscattering.

1. Продолжить синтез эпитаксиальных пленок твердых растворов R1-xCaxCoO3-zв расширенном интервале концентраций x до 0.3-0.5 для R= Pr, Y на различных подложках (перовскитоподобных LaAlO3 и SrTiO3 в различных кристаллографических ориентациях (001), (110), (111), а также неперовскитных подложках MgO в ориентациях (001) и (111)). 2.Изучить состав и структуру пленочных образцов методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. 3.Выполнить детальную характеристику особенностей кристаллической структуры образцов с помощью методов дифракции обратно-отраженных электронов (приставка к сканирующему микроскопу Jeol JSM840), рентгенографического картирования обратного пространства кристаллической решетки пленки и подложки, дифракция в ассиметричной геометрии при скользящем падении рентгеновского пучка (дифрактометрический комплекс RigakuSmartLab). 4. Изучить электрические и магнитные свойства тонкопленочных образцов R1-xCaxCoO3-z с x до 0.3-0.5 для R= Pr, Y в зависимости от температуры и внешнего магнитного поля. 5. Будут выявлены составы твердых растворов, проявляющие переход металл – изолятор вблизи комнатной температуры.

Работа посвящена синтезу соединений R1-xCaxCoO3-z (Eu, Sm; Pr, Y x=0-0.5) в керамическом и тонкопленочном виде. Разработаны методики получения керамик и порошков R1-xCaxCoO3-z при x =0 - 0.5 для R=Eu, Sm, Pr, Y. Проведёны рентгенографическое исследование структуры и границ области устойчивости твердых растворов. Выполнены измерения электрических свойств керамических образцов зависимости от температуры. Проведены измерения зависимости магнитной восприимчивости от температуры и рассчитан вклад в намагниченность ионов Со3+ для серии образцов Eu1-xCaxCoO3. Методом иодометрического титрования рассчитана нестехиометрия по кислороду для керамических образцов. Кроме того, в работе предложена методика MOCVD-синтеза эпитаксиальных пленок R1-xCaxCoO3-z на подложках LaAlO3 в ориентации (001). Получение эпитаксиальных пленок таких твердых растворов осуществлено с использованием подхода, основанного на эффекте эпитаксиальной стабилизации фаз на монокристаллических подложках с когерентной структурой. Состав тонкоплёночных материалов изучали методами резерфордовского обратного рассеяния и рентгено-спектрального микроанализа. Толщину плёнок определяли просвечивающей микроскопией высокого разрешения. Микроморфология и шероховатость плёнок изучена методом атомно-силовой микроскопии

1) Будут получены новые составы твердых растворов R1-xCaxCoO3-z (x 0-0.5 для R= Pr, Y) в виде эпитаксиальных тонких пленок. 2) Будет изученовлияние толерантного фактора перовскитов и рассогласования параметров ЭЯ на границе раздела пленка /подложка на эпитаксиальную стабилизацию перовскитных кобальтатов. 3) Будут изучены электрические и магнитные свойства тонкопленочных образцов R1-xCaxCoO3-z с x до 0.3-0.5 для R= Pr, Y. 4) Будут получены новые фундаментальные и одновременно практически важные результаты по стабилизации неустойчивых перовскитных соединений в эпитаксиальных пленках, что должно приблизить нас к получению новых, иначе не реализуемых материалов, обладающих новыми функциональными свойствами, в том числе переходом металл-диэлектрик.