Preparation and dielectric characterization of thin ferroelectric multilayers with a high dielectric constant

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Im Rahmen des Projektes sollen ferroelektrische Übergitter präpariert und charakterisiert werden, die aus zwei verschiedenen perowskitischen Ferroelektrika bestehen, die wechselseitig mit einer Dicke von wenigen Monolagen epitaktisch abgeschieden werden. Ziel des Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Aufklärung des Zusammenhangs zwischen Schichtdicke und Periodizität der ferroelektrischen Übergitter und den resultierenden elektrischen Eigenschaften der Schichten, insbesondere der im Vergleich zu festen Lösungen sehr hohen Dielektrizitätskonstanten, zu leisten. Die Abscheidung der Multilagenstrukturen erfolgt mittels gepulster Laserposition. Die Untersuchungen werden vor allem an den Systemen BaTiO3/SrTiO3 und PbTiO3/PbZrO3 durchgeführt. Die Korrelation zwischen der erhöhten Dielektrizitätskonstanten und den mechanischen Spannungen in den Schichten werden an ausgewählten Proben mit unterschiedlichem Gittermismatch und variierter Periodizität untersucht. Die dielektrischen Multilagen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß die strukturelle Variabilität über die Schichtperiodizität zusätzlich zur Stöchiometrie der Schichten einen weiteren Parameter liefert, der es erlaubt, gezielt Schichteigenschaften einzustellen.