固态扩散实验中的薄膜源：SrTiO3上的CoO
材料科学
2025-02-19 v1
摘要
要实现简单定量分析一维扩散轮廓的化学扩散实验，需制造两个相之间平面且化学锋利的界面，其中一个作为扩散源，另一个作为研究材料。我们展示了在SrTiO3（STO）表面通过离子束喷丸法生长的钴（II）氧化物（CoO）薄膜源。室温沉积后形成平整且化学锋利的纳米晶膜。扩散退火导致Co3O4相的局部形成和结晶化，伴随表面和界面粗糙度显著增加。我们报告了在保持紧凑稳定CoO层且界面平整的条件下，可作为Co扩散的恒定源。以240小时、1163 K退火为例，演示了Co扩散轮廓的形成，并通过能量色散X射线光谱（EDX）于透射电子显微镜（TEM）、原子探针断层扫描（APT）和飞行时间secondary离子质谱（TOF SIMS）进行比较研究。局部且较宏观的浓度轮廓在误差范围内良好一致。
引用
@article{arxiv.2502.12676,
title = {A thin film source in a solid-state diffusion experiment: CoO on SrTiO3},
author = {Qian Ma and Jan Erik Rybak and Natalie Jacqueline Ottinger and Timo Kassubek and Jörg Hoffmann and Karl-Michael Weitzel and Cynthia A. Volkert and Christian Jooss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12676},
year = {2025}
}