随着制造独立式氧化物膜的简单方法逐渐成熟,大量的研究关注到了进一步提高其结晶度,并且探索异质集成的独立式膜中令人着迷的物理性质。蔚山大学Tae Heon Kim和蔚山科学技术院Hu Young Jeong展示了使用新型无限层钙钛矿SrCuO2牺牲层制造高结晶钙钛矿SrRuO3独立膜的合成策略。
本文要点
(1)为此,作者在SrTiO3(001)衬底上外延生长SrRuO3/SrCuO2双层薄膜,并通过蚀刻SrCuO2模板层来化学剥离最上面的SrRuO3层。随后,作者将剥离的SrRuO3膜机械转移到各种非氧化物衬底上,用于随后的BaTiO3膜生长。
(2)最后,研究实现了铁电BaTiO3和金属SrRuO3的独立异质外延结,其能表现出强大的铁电性。有趣的是,在具有混合铁电畴态的独立BaTiO3/SrRuO3异质结中还发现了压电响应的增强现象,因此可为开发具有高结晶度和强化功能的异质外延独立氧化物膜提供更多机会。
Muhammad Sheeraz, et al. Freestanding Oxide Membranes for Epitaxial Ferroelectric Heterojunctions. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c01974
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01974