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GaN基SrTiO3薄膜的生长偏转模型和模拟研究
  • ISSN号:1005-3093
  • 期刊名称:《材料研究学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]四川师范大学可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室,成都610068, [2]四川师范大学物理与电子工程学院,成都610068, [3]电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都610054
  • 相关基金:国家自然科学基金50942025; 电子薄膜与集成器件国家重点实验室开放课题KFJJ200811资助项目
中文摘要:

构建了SrTiO_3(STO)薄膜在GaN基底(0001)表面沿不同方向偏转10°、20°、30°、40°和50°具有不同界面结构的生长模型,采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法对GaN(0001)表面外延生长不同方向的STO进行了总能量模拟计算。结果表明,在晶格失配小的理想外延方向即[1-10]SrTiO_3//[10-10]GaN的能量最高,结构不稳定;而随着STO[1-10]沿GaN[10-10]方向角度的偏转,能量迅速降低,偏转角度为30°时能量最低,即外延关系为[1-10]SrTiO_3//[11-20]GaN时最稳定,与实验结果一致.能量计算结果表明,STO/GaN磁电薄膜有利于形成STO-Ti-GaN的界面结构。

英文摘要:

10°、20°、30°、40°and 50°in-plane rotation models of SrTiO_3(STO) films on GaN(0001) substrates with different interface structure were designed.The total energies of different epitaxial models of STO/GaN magnetoelectric films were theoretically explored by the plane wave ultra soft pseudo-potential model based on density functional theory.The simulated results show that STO films grown on GaN(0001) substrates with the ideal(with the lowest lattice mismatch) epitaxial relation of[1-10]SrTiO_3//[10-10]GaN have the highest energy,indicating this unstable configuration.The total energies become lower quickly with the rotation of STO[1-10]along GaN[10-10]direction,showing the lowest energy at the 30°rotation, which are the most stable structures.The epitaxial orientation relations are[1-10]SrTiO3//[11-20]GaN by this 30°rotation in the in-plane direction of the STO epilayer on GaN(0001) substrates,which are in agreement with experimental observation.Calculation results also reveal that the STO/GaN magnetelectric film is favor in forming STO-Ti-GaN interface structure.

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期刊信息
  • 《材料研究学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:国家自然科学基金委员会 中国材料研究学会
  • 主编:叶恒强
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:cjmr@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971297
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3093
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1328/TG
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,1998-1999被辽宁省新闻出版局定为一级期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11352