Файл:Nano-butterflies, nano-stars and nano-snowflakes (1 b).tif

Материал c сайта НП «Викимедиа РУ»
Перейти к навигации Перейти к поиску

Исходный файл(2560 × 2048 пкс, размер файла: 5 Мб, MIME-тип: image/tiff)

Краткое описание

Описание
English: Figures 1-3 show images of 50 nm niobium (Nb) superconducting thin films [1] deposited at different temperatures and imaged with different magnification (a,b,c). Typical size of structural elements of Nb thin film is 20-100 nm. Nb thin film was fabricated using DC magnetron stuttering technique [2]. Nb was sputtered from 4N purity Nb target on single-crystal <001>-oriented SrTiO3 [3] substrates. Temperature of the substrate was 200°С (Figs. 1 а-с), 350°С (Figs. 2 а-с) and 500°С (Figs. 3 а-с). Imaging of the surface was done using high-resolution scanning electron microscope [4] JEOL JSM-7500FA in SEI regime. Superconducting properties of films shown in Figs. 1-3 were relatively moderate (a superconducting critical temperature [5] measured was below 6 K while it was expected to be about 9 K). Therefore, detailed investigation of physical properties, morphology and thin film growth mechanism for these films was not carried out. Nevertheless, growth mechanism that lead to such a developed surface structure is interesting by itself and images shown in Figs. 1-3 hold certain aesthetic value. Following mechanism of the structure formation is considered. Nb is a typical metal with BCC crystal structure [6] and lattice parameter a=0.33 nm while SrTiO3 substrate is single-crystal [7] insulator with perovskite structure [8] and lattice parameter 0.39 nm. Thus, Nb metallic thin film grows on insulating substrate via Volmer-Weber 3D island growth mechanism [9] and “tries” to adopt crystal structure and orientation of single-crystal substrate due to enhanced temperature. I.e. epitaxial-like growth is assumed [10]. Epitaxy and strong mismatch between crystal lattices of Nb and SrTiO3 substrate lead to formation of triangular mutually disoriented Nb islands at the early stages of thin film growth. At later stages of growth process these islands interconnect, i.e. percolation occurs [11], and bizarre structural elements of nanometer scale appear (butterflies, stars or snowflakes). Also, a fine structure on top of the islands can be recognized (the best seen in Figs. 1 a,b). This fine structure is a result of terraces formation and propagation during 2D Frank-Van-der-Merwe growth [12] of Nb on Nb (i.e. metal on metal thin film growth). Dependence of morphology of thin films on temperature of the substrate is a result of enhanced thermal activation of ad-atom migration and diffusion processes during the film growth at increased temperature. In general, increased temperature leads to higher degree of epitaxy and reduced density of crystal defects in thin film. These images were done during PhD research under supervision of professor Alexey Pan.
Дата
Источник Собственная работа
Автор Golov4anskiy

These images were first presented on photo-contest “Science: Go beyond Boundaries” NUST MISiS, Moscow

Лицензирование

Я, владелец авторских прав на это произведение, добровольно публикую его на условиях следующей лицензии:
w:ru:Creative Commons
атрибуция распространение на тех же условиях
Этот файл доступен по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International
Вы можете свободно:
  • делиться произведением – копировать, распространять и передавать данное произведение
  • создавать производные – переделывать данное произведение
При соблюдении следующих условий:
  • атрибуция – Вы должны указать авторство, предоставить ссылку на лицензию и указать, внёс ли автор какие-либо изменения. Это можно сделать любым разумным способом, но не создавая впечатление, что лицензиат поддерживает вас или использование вами данного произведения.
  • распространение на тех же условиях – Если вы изменяете, преобразуете или создаёте иное произведение на основе данного, то обязаны использовать лицензию исходного произведения или лицензию, совместимую с исходной.


Краткие подписи

Добавьте однострочное описание того, что собой представляет этот файл

Элементы, изображённые на этом файле

изображённый объект

У этого свойства есть некоторое значение без элемента в

image/tiff

История файла

Нажмите на дату/время, чтобы увидеть версию файла от того времени.

Дата/времяМиниатюраРазмерыУчастникПримечание
текущий11:00, 31 декабря 2015Миниатюра для версии от 11:00, 31 декабря 20152560 × 2048 (5 Мб)Golov4anskiyUser created page with UploadWizard

Следующая страница использует этот файл:

Глобальное использование файла

Данный файл используется в следующих вики:

  • Использование в fr.wikipedia.org

Метаданные