Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Substrate-temperature-driven phase stabilization and strain modulation in BiFeO3/Ti/Si heterostructures for scalable silicon integration

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081723%3A_____%2F25%3A00643173" target="_blank" >RIV/68081723:_____/25:00643173 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68081731:_____/25:00643173 RIV/00216305:26220/26:0200626

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838825065132" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838825065132</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.184949" target="_blank" >10.1016/j.jallcom.2025.184949</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Substrate-temperature-driven phase stabilization and strain modulation in BiFeO3/Ti/Si heterostructures for scalable silicon integration

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Building on recent advances in oxide electronics and silicon-compatible integration, this study demonstrates a scalable approach for incorporating bismuth ferrite into silicon platforms without relying on complex epitaxial templates. BiFeO3 films were grown on titanium-buffered silicon by pulsed laser deposition at a fixed oxygen partial pressure of 5.2 x 10-2 mbar and variable substrate temperatures. The film grown at 913 K exhibits the highest crystallinity, phase purity, and enhanced magnetic functionality. X-ray diffraction confirms single-phase rhombohedral BiFeO3 with strain-induced lattice distortion, while X-ray photoelectron spectroscopy reveals stable Bi3+/Fe3+ stoichiometry and a moderate oxygen vacancy concentration that supports defect-assisted exchange without compromising stoichiometric balance. Magnetic force microscopy reveals smooth grain-like topography and isotropic domain patterns, consistent with temperature- and field-dependent magnetization behavior. Domain correlation lengths span multiple grains, indicating exchange coupling within a structurally continuous BiFeO3 network. Upon cooling, a transition from thermally soft to strain-pinned magnetic response emerges, consistent with the random magnetic anisotropy model. The weak ferromagnetic state originates from strain-driven suppression of the cycloidal spin structure through the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, further reinforced by defect-mediated exchange. These findings establish the BiFeO3/Ti/Si heterostructure as a robust, silicon-compatible platform for integrating multifunctional oxides into scalable, non-epitaxial device architectures.

  • Název v anglickém jazyce

    Substrate-temperature-driven phase stabilization and strain modulation in BiFeO3/Ti/Si heterostructures for scalable silicon integration

  • Popis výsledku anglicky

    Building on recent advances in oxide electronics and silicon-compatible integration, this study demonstrates a scalable approach for incorporating bismuth ferrite into silicon platforms without relying on complex epitaxial templates. BiFeO3 films were grown on titanium-buffered silicon by pulsed laser deposition at a fixed oxygen partial pressure of 5.2 x 10-2 mbar and variable substrate temperatures. The film grown at 913 K exhibits the highest crystallinity, phase purity, and enhanced magnetic functionality. X-ray diffraction confirms single-phase rhombohedral BiFeO3 with strain-induced lattice distortion, while X-ray photoelectron spectroscopy reveals stable Bi3+/Fe3+ stoichiometry and a moderate oxygen vacancy concentration that supports defect-assisted exchange without compromising stoichiometric balance. Magnetic force microscopy reveals smooth grain-like topography and isotropic domain patterns, consistent with temperature- and field-dependent magnetization behavior. Domain correlation lengths span multiple grains, indicating exchange coupling within a structurally continuous BiFeO3 network. Upon cooling, a transition from thermally soft to strain-pinned magnetic response emerges, consistent with the random magnetic anisotropy model. The weak ferromagnetic state originates from strain-driven suppression of the cycloidal spin structure through the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, further reinforced by defect-mediated exchange. These findings establish the BiFeO3/Ti/Si heterostructure as a robust, silicon-compatible platform for integrating multifunctional oxides into scalable, non-epitaxial device architectures.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10101 - Pure mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/VK01010026" target="_blank" >VK01010026: Vývoj inovativních difraktivních prvků pro pokročilé zabezpečení výrobků, cenin a dokumentů</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

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

    Journal of Alloys and Compounds

  • ISSN

    0925-8388

  • e-ISSN

    1873-4669

  • Svazek periodika

    1047

  • Číslo periodika v rámci svazku

    5 December

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    184949

  • Kód UT WoS článku

    001621655300003

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105021343488