离子溅射沉积法生长的Fe-BaTiO3异质复合薄膜的多铁性研究

本研究论文标题为" Thin Film Processing and Multiferroic Properties of Fe-BaTiO3 Hybrid Composite"，发表于2011年，主要探讨了在工程技术领域，通过离子束溅射沉积（Ion Beam Sputter Deposition, IBSD）技术成功制备出了一种具有多功能（multiferroic）性质的铁-钡钛酸钡（Fe-BaTiO3, BTO）复合薄膜。研究对象是将这种二层结构的Fe/BTO薄膜沉积在铂（Pt）覆盖的镁氧化物（MgO）基底上，目标是在室温下探索其磁性和电性的相互作用。 实验结果显示，BaTiO3薄膜呈现出c轴取向，并在镁氧化物基底上实现了 epitaxial生长，即与基底晶格有高度匹配的生长方式。紧接着，铁（Fe）薄膜沿(110)方向生长在BaTiO3薄膜的(001)晶面之上。这表明了铁与钛酸钡在界面处的异质结形成，对后续的磁电耦合特性有着重要影响。 作者Pan YANG、Jin-song ZHU、Jai-Yeoul LEE和HeeYoung LEE分别来自韩国延世大学材料科学与工程学院以及南京大学固体微结构国家实验室，他们在论文中详细描述了如何通过IBSD技术优化薄膜生长条件，以获得具有良好室温铁电性和铁磁性的Fe/BTO复合薄膜。这种材料的独特之处在于，它展示了室温下的多铁效应（multiferroicity），即同时存在铁磁性和铁电性，这是由于两种不同性质的相互作用在界面处被激活。 关键词包括"多铁效应"、"铁电性"，突出了这项研究的核心关注点——利用复合材料的特性来开发新型功能材料，可能在电子学、信息存储和传感器等领域具有潜在应用前景。这篇论文不仅提供了深入理解铁-钡钛酸钡薄膜制备过程的方法，还为设计和优化具有实用价值的多铁复合材料提供了理论依据和技术路线。