№ 23-22-00389 Деформационная инженерия в наноразмерных гетероэпитаксиальных пленках сегнетоэлектрических материалов, обладающих высоким электрооптическим эффектом (грант РНФ)

Электрооптические устройства и, в частности, модуляторы, уже давно применяются в различных устройствах, например, для лазерной печати, высокоскоростной записи данных и оптической связи. Именно оптическая связь стала одним из основных стимулов развития электрооптических устройств. Однако с каждым годом требования к оптической связи постоянно повышаются, появляется необходимость в устройствах гигагерцового диапазона, что выливается в проблему поиска замены традиционных материалов на материалы с более высокими значениями электрооптического коэффициента и разработку достаточно дешевой технологии их производства. На решение этой актуальной проблемы направлено данное исследование, где в качестве функционального материала предлагаются тонкие пленки ниобата бария-стронция, полученные методом ВЧ-катодного напыления. Ниобат бария-стронция обладает высокими значениями электрооптического коэффициента, в несколько раз превышающими значения для ниобата лития, традиционно используемого в электрооптических устройствах. Использование гетероэпитаксиальных тонких пленок в оптических устройствах является предпочтительным по сравнению с их объемными аналогами из-за возможности реализации интегрированных устройств, требований к низкому напряжению и возможности управления свойствами тонких пленок в соответствии с требованиями конкретного применения. Среди различных способов контролируемого изменения свойств в тонких пленках огромный интерес представляет деформационная инженерия. Напыление тонких пленок на монокристаллические подложки различных ориентаций и составов позволяет значительно изменять деформацию элементарной ячейки, что существенным образом влияет на свойства функциональных структур. Однако для ниобата бария-стронция, ввиду сложности получения материалов со структурой тетрагональной вольфрамовой бронзы, подобные исследования ранее не проводились, а имеющиеся литературные данные не решают поставленной проблемы.