EuTiO3外延薄膜的制备及物性研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：多铁材料是指材料中包含两种及两种以上基本铁序的性能，在一定的温度下存在磁电耦合效应。近年来，eutio₃这种多铁材料因其特殊的晶体结构和电子能带特性，被检测出丰富的磁特性和自旋-声子耦合特性。同时通过第一性原理理论计算预言了eutio₃薄膜上可实现丰富的磁电耦合效应。

目的：本课题拟使用脉冲激光沉淀法制备出eutio₃高质量外延薄膜，系统研究此外延薄膜的的晶体结构、漏电性质、介电性质和磁性质等基本物理性质。

意义：基于多铁材料发展起来的信息存储技术、传感器技术和能源收集技术等方面具有广泛的应用前景。这种集结了电、磁、力学等信息的检测、转换、耦合、传输、处理和存储等功能为其特征的新型材料，正向精细化、多功能、小型化的智能结构方向发展，会在今后得到更加广泛的应用。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：使用脉冲激光沉淀法制备出eutio₃高质量外延薄膜，系统研究此外延薄膜的的晶体结构、漏电性质、介电性质和磁性质等基本物理性质。

3. 研究的方法与步骤

1. 按照eu₂o₃和tio₂两种氧化物高纯度粉末的化学计量比，尝试不同的烧结工艺，利用管式炉烧结出高纯度的陶瓷靶材eutio₃。

2. 对制备完成的复合靶材，利用粉末x射线衍射方法和rietveld精修（rietica软件）来确定其组成和结构，并利用crystalmaker画出其晶体结构图。

3. 在高真空脉冲激光沉积系统中，利用分子束激光轰击陶瓷靶材。改变和调控沉积条件，在(001)srtio₃衬底上制备出高质量外延eutio₃复合薄膜。

4. 参考文献

1.1. r. 霍夫曼. 固体与表面[m]，北京：化学工业出版社，1996

2.2.范雄. x射线金属学[m]，北京：机械工业出版社，1981

3.3. s. m. sze. physics of semiconductor devices[m]，new york：wiley，1981

5. 计划与进度安排

(1) 2022年2月22日-2月28日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料

(2) 2022年2月22日-3月6日 下达毕业任务书

(3) 2022年3月1日-3月13日 学生完成开题报告