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Structural and mechanical properties of La_(1/3)NbO_3 and La_(1/3)TaO_3 thin films prepared by chemical solution deposition

引用

Journal of Rare Earths 2017年第11期35卷 1115-1125页

作者： Helena Brunckova Lubomir Medvecky Alexandra Kovalcikova Martin Fides erika mudra Juraj Durisin Martin Sebek Maria Kanuchova Jiri Skvarla Institute of Materials Research Slovak Academy of Sciences Watsonova 47040O1 Kosice Slovakia Technical "University of Kosice BERG Faculty Letna 9 04200 Kosice SIovakia

In this work, properties of perovskite lanthanum niobate La1/3NbO3(LN) and tantalate La1/3TaO3(LT)transparent thin films(200 nm thickness) prepared by chemical solution deposition on Pt/SiO2/Si substrates were described. The precursors and films were analyzed using FTIR and XPS spectra, XRD and SEM imaging. The both films after annealing at 1100 ℃ contained perovskite phase with a small fraction of pyrochlore LaNb5O14(in LN). The heterogeneous micro structure of LN film was composed from spherical or needle-like particles and homogeneous LT film that resulted in significant changes of their mechanical properties. The elastic modulus and hardness of these films were characterized for the first time by conventional and continuous stiffness(CSM) nanoindentation. The LT film modulus(E) and hardness(H) were higher(105.7 and 5.3 GPa) than LN(91.5 and 3.8 GPa). The effect of microstructure on mechanical properties is significant. In addition, the average Derjaguin-Muller-Toporov(DMT)-based elastic modulus of LN film surface were estimated50 GPa using AFM PeakForce QNM elastic mapping. The findings presented here can contribute to the fabrication of LN and LT films for the application to electrolytic thin film devices.

关键词： Thin films Sol-gel Perovskites Microstructures Mechanical properties

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