Тема выпускной квалификационной работы: «Укрупнение антисегнетоэлектрических нанодоменов при температурах около фазового перехода в эпитаксиальных тонких пленках PbZrO3». Проведен анализ размера антисегнетоэлектрических (АСЭ) доменов тонких пленок цирконата свинца (PbZrO3). Две пленки, выращенные методом импульсного лазерного осаждения (PLD) толщиной 50 нм и 1000 нм при комнатной температуре и 200 °С, были исследованы путем сканирования нанофокусированным рентгеновским лучом (рентгеновская наноскопия). Оценки размеров доменов были получены путем характеризации формы дифракционных рефлексов. Первоначальные наблюдения карт интенсивности показывают, что АСЭ домены в эпитаксиальных пленках PbZrO3 имеют зернистую, а не полосообразную конфигурацию, свойственную для сегнетоэлектрических (СЭ) пленок. На картах интенсивности отсутствуют области с нулевым сигналом. Это означает, что на пути пучка всегда присутствует АСЭ домен исследуемой ориентации. Присутствие сигнала в любом месте карты интенсивности свидетельствует об объемной природе распределения, отличной от такового в СЭ пленках. Полученная статистика размеров доменов для пленок 50 нм и 1000 нм при комнатной температуре и 200 °C показывает, что характерные размеры доменов для обеих пленок почти одинаковы (~ 13 нм). Было найдено, что характерный размер АСЭ доменов в эпитаксиальных пленках PbZrO3 не зависит от толщины. При температуре ~ 200 ° C характерный размер доменов остановится слегка (на несколько процентов) больше. Это означает, что при высоких температурах большие домены стабильнее маленьких. Уменьшение размеров АСЭ эпитаксиальных пленок не вызывает изменений характерного размера доменов, в отличие от случая СЭ эпитаксиальных пленок, где наблюдается пропорциональная зависимость между толщиной и размерами доменов.

The subject of the present graduate qualification work is “Enlargement of antiferroelectric nanodomains at temperatures near the phase transition in epitaxial PbZrO3 thin films”. Analysis of the size of antiferroelectric (AFE) domains of single crystal lead zirconate (PbZrO3) thin-films was carried out. Two films grown by pulsed laser deposition (PLD) with a thickness of 50 nm and 1000 nm at room temperature and 200 °C were studied by scanning with a nanofocused X-ray beam (X-ray nanoscopy). Estimates of domain sizes were obtained by characterizing the shape of obtained diffraction patterns (profile analysis of X-ray diffraction patterns). Initial observations of the scans (intensity maps) reveal that: the domain configuration of AFE domains in PbZrO3 epitaxial films has a granular character rather than a stripe-like domain configuration common in ferroelectric (FE) films. The absence of points with zero signal in the intensity maps indicate that a number of AFE domains are always on the path of the beam. As more than one domain may be found on the path of the beam, AFE domains are distributed through the volume of the sample. Obtained statistics of domain sizes for 50 nm and 1000 nm films at room temperature (RT) and 200 °C show that characteristic domain sizes for both films are almost equivalent (~ 13 nm). Thus, the characteristic size of AFE domains in epitaxial PbZrO3 films exhibits a thickness-independent behavior. At high temperatures ~ 200 °C, larger domains appear to be more stable than small domains. The discovered thickness-independent behavior indicates that the changes in thickness of AFE epitaxial films does not induce changes on the characteristic size of domains, contrary to the case of FE epitaxial films where a proportional correlation between thickness and domain sizes is observable.