Magnetism of Ultrathin TiO2 Films Prepared by Atomic Layer Deposition
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F26%3A0199550" target="_blank" >RIV/00216305:26620/26:0199550 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.5c04214" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.5c04214</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsanm.5c04214" target="_blank" >10.1021/acsanm.5c04214</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Magnetism of Ultrathin TiO2 Films Prepared by Atomic Layer Deposition
Popis výsledku v původním jazyce
The discovery of room-temperature ferromagnetism (FM) in pristine TiO2 films has sparked intense debate regarding its origin, particularly in the absence of conventional magnetic dopants. Herein, for the first time, the FM of ultrathin TiO2 films grown on LaAlO3 (LAO) substrates by Atomic Layer Deposition (ALD) is investigated, yielding TiO2 thicknesses of 1, 5, and 10 nm. The findings reveal a striking thickness-dependent magnetic response, where the 5 nm films exhibit the highest ferromagnetic response, attributed to defect-driven mechanisms. Structural and spectroscopic analyses, complemented by quantum mechanical calculations, highlight the critical role of oxygen vacancies and/or defects, as well as the interface with LAO substrates, in modulating the observed FM. Notably, this work demonstrates that the ferromagnetic behavior is confined to the in-plane direction, reinforcing the role of surface and interface effects. These insights establish that defects play a key role in tuning the electronic and magnetic properties of ultrathin TiO2 films, paving the way for potential applications in next-generation magnetic devices.
Název v anglickém jazyce
Magnetism of Ultrathin TiO2 Films Prepared by Atomic Layer Deposition
Popis výsledku anglicky
The discovery of room-temperature ferromagnetism (FM) in pristine TiO2 films has sparked intense debate regarding its origin, particularly in the absence of conventional magnetic dopants. Herein, for the first time, the FM of ultrathin TiO2 films grown on LaAlO3 (LAO) substrates by Atomic Layer Deposition (ALD) is investigated, yielding TiO2 thicknesses of 1, 5, and 10 nm. The findings reveal a striking thickness-dependent magnetic response, where the 5 nm films exhibit the highest ferromagnetic response, attributed to defect-driven mechanisms. Structural and spectroscopic analyses, complemented by quantum mechanical calculations, highlight the critical role of oxygen vacancies and/or defects, as well as the interface with LAO substrates, in modulating the observed FM. Notably, this work demonstrates that the ferromagnetic behavior is confined to the in-plane direction, reinforcing the role of surface and interface effects. These insights establish that defects play a key role in tuning the electronic and magnetic properties of ultrathin TiO2 films, paving the way for potential applications in next-generation magnetic devices.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
21001 - Nano-materials (production and properties)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EH22_008%2F0004572" target="_blank" >EH22_008/0004572: Kvantové materiály pro aplikace v udržitelných technologiích</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
ACS Applied Nano Materials
ISSN
—
e-ISSN
2574-0970
Svazek periodika
8
Číslo periodika v rámci svazku
41
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
20105-20114
Kód UT WoS článku
001590678900001
EID výsledku v databázi Scopus
—