Подложка трехокиси железа Fe2O3

Феррит эпсилон (ε-Fe2O3) представляет собой метастабильную фазу оксида железа (III), промежуточную между маггемитом и гематитом. Недавно он привлек интерес из-за своей магнитокристаллической анизотропии, которая отличает его от других полиморфов и приводит к гигантскому коэрцитивному полю и естественной частоте ферромагнитного резонанса в ТГц диапазоне. Кроме того, он обладает полярной кристаллической структурой, что делает его потенциальным сегнетоэлектриком, а значит, и потенциальным мультиферроиком. Из-за необходимости ограничения размера для стабилизации метастабильной фазы, ε-Fe2O3 был синтезирован в основном в виде наночастиц. Однако, чтобы способствовать интеграции в устройства и использовать преимущества его уникальных функциональных свойств, желателен синтез в виде тонких эпитаксиальных пленок. В этой статье мы сообщаем о росте ε-Fe2O3 в виде тонких эпитаксиальных пленок на подложках из диоксида циркония, стабилизированного иттрием с ориентацией (100). Структурная характеристика обрисовала в общих чертах образование нескольких плоских двойников с двумя различными эпитаксиальными отношениями к подложке. Просвечивающая электронная микроскопия показала, как такие близнецы образуют столбчатую структуру от границы раздела к поверхности. Магнитные характеристики подтвердили высокую магнитокристаллическую анизотропию нашей пленки и выявили наличие вторичной фазы, которая была идентифицирована как хорошо известный магнетит. Наконец, угловой анализ магнитных свойств показал, как присутствие двойников влияет на их азимутальную зависимость.