钇铁石榴石的横向固相外延
材料科学
2024-04-25 v2
摘要
固相外延是一种用于制备高质量薄膜的结晶技术。此外，横向固相外延能够实现非平面结构，这在例如自旋电子学领域中颇具意义。在此，我们展示了钇铁石榴石跨越人工边缘的横向固相外延，使得结晶方向垂直于初始籽晶。我们使用部分被 SiOx 薄膜覆盖的单晶石榴石籽晶衬底，来研究跨越 SiOx 平台的横向结晶。钇铁石榴石层不仅在直接与衬底接触时保持衬底的晶体取向，而且在 SiOx 平台顶部的边缘上方也保持该取向。通过控制结晶动力学，可以几乎完全抑制多晶的形成，并能够在由任意材料制成的平台顶部实现单晶钇铁石榴石的外延生长。从一系列退火实验中，我们提取出沿 <100> 方向横向外延结晶的激活能为 3.0 eV、速度前置因子为 nm/s。我们的结果为构建具有可控晶体取向的单晶非平面钇铁石榴石结构铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2309.12002,
title = {Lateral Solid Phase Epitaxy of Yttrium Iron Garnet},
author = {Sebastian Sailler and Darius Pohl and Heike Schlörb and Bernd Rellinghaus and Andy Thomas and Sebastian T. B. Goennenwein and Michaela Lammel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12002},
year = {2024}
}