Заведующий кафедрой "Нанотехнология" физического факультета ЮФУ Юрий Юзук завершил работу над проектом "Особенности фазовых состояний и физических свойств эпитаксиальных гетероструктур сложных оксидов".
Основным направлением работы стало изучение индустрии наносистем с помощью диагностики наноматериалов и наноустройств. В результате работы была развита феноменологическая термодинамическая теория наращивания монокристаллических пленок титаната бария-стронция на 111 срезах кубических подложек и определена симметрия возможных низкосимметричных фаз. Для тонких пленок титаната бария-стронция с различным соотношением элементов друг к другу были построены фазовые диаграммы «Концентрация-деформация несоответствия» и «Температура-деформация несоответствия», а также определены области стабильности фаз возникновения спонтанной поляризации в кристалле с различными ее направлениями при отсутствии внешнего электрического поля.
В рамках работы над проектом Юрию Юзуку впервые удалось синтезировать пленки титаната бария-стронция на подложках оксида магния MgO, а также исследовать прямой фазовый переход из ромбоэдичсекой фазы спонтанной поляризации кристалла в параэлектрическую методом спектроскопии комбинационного рассеяния света.
Одним из пунктов исследования стало изучение динамики мягкой моды и центрального пика в сегнетоэлектрических сверхрешетках титаната бария и титаната бария-стронция в суб- и ближнетерагерцовой области в температурном диапазоне 80-400 К, где системы претерпевают фазовые переходы, температуры которых зависят от состава твердых растворов.
В работе были изучены переключения поляризации, индуцированные полем, в c-ориентированной сегнетоэлектрической фазе пленок редких минералов перовскитов. В результате Юрий Юзук пришёл к выводу, что в дополнение к обычному механизму продольного переключения, при котором вектор c-ориентированной поляризации изменяет свой модуль, возможны продольно-поперечные и поперечные механизмы, когда динамически возникает перпендикулярная компонента поляризации
Полученные результаты могут быть использованы при разработке функциональных устройств на основе сегнетоэлектрических гетероструктур.
В дальнейшем с целью изучения вышеуказанным методом поведения центрального пика планируется исследование двухслойных гетероструктур и сверхрешеток различных составов титаната бария-стронция на подложках оксида магния (001)MgO и (111)MgO и буферных слоях. С помощью результатов феноменологической теории станет возможным обобщение и систематизация результатов исследования центрального пика и мягкой моды в сегнетоэлектрических гетероструктурах.
Ссылки на публикации в рецензируемых научных журналах, включенных в базы данных WEB OF SCIENCE и SCOPUS:
1. А.Г. Разумная, Ю.И. Головко, Н.В. Лянгузов, Ю.И. Юзюк, В.Б. Широков, В.М. Мухортов, M. El Marssi. Сегнетоэлектрическая сверхрешетка на основе твердых растворов титаната бария стронция. Физика твердого тела. – 2015. – Т. 57, N 11. – C. 2181-2185. (DOI 10.1134/S1063783415110281) (IF=0,82)
2. V.B. Shirokov, R.A. Shakhovoy, A.G. Razumnaya and Yu.I. Yuzyuk Phenomenological theory of phase transitions in epitaxial BaxSr1−xTiO3 thin films on (111)-oriented cubic substrates. Journal of Applied Physics. – 2015. – V. 118. – P. 024101-1-6. (http://dx.doi.org/10.1063/1.4926788) (IF=2,18)
3. A.S. Anokhin, Yu.I. Yuzyuk, N.V. Lyanguzov, A.G. Razumnaya, D.V. Stryukov, O.A. Bunina, Yu. I. Golovko, V.B. Shirokov, V.M. Mukhortov, M. El Marssi. Direct transition from the rhombohedral ferroelectric to the paraelectric phase in (Ba,Sr)TiO3 thin film on (111)MgO substrate. Europhys. Lett. – 2015. – V. 112. – P. 47001. (http://dx.doi.org/10.1209/0295-5075/112/47001) (IF=2,1)
4. A.G. Razumnaya, Yu.A. Tikhonov, Yu.I. Yuzyuk, I.N. Zakharchenko, V.I. Torgashev, N. Ortega, A. Kumar, R.S. Katiyar, M. El Marssi, I.A. Lukyanchuk Coexistence of the soft mode and sub-THz central peak in ferroelectric BaTiO3/(Ba,Sr)TiO3 superlattices. Superlattices and Microstructure. – 2015. – V. 87. – P. 19-24. (doi:10.1016/j.spmi.2015.07.038) (IF=2,1)
5. L. Baudry, I.A. Luk’yanchuk, A. Razumnaya. Dynamics of field-induced polarization reversal in thin strained perovskite ferroelectric films with c-oriented polarization. Phys. Rev. B. – 2015. – V. 91. – P. 144110-1-5.
(http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.91.144110) (IF=3,74)
