Optiskā gradienta un fāzu pāreju pētījumi NaNbO3 un Pb(Zr, Ti)O3 plānās kārtiņās

Abstract

NaNbO3 (NN) plānām kārtiņām, izgatavotām ar lāzera ablācijas metodi, tika pētītas optiskās īpašības (spektrālais diapazons 250-1200 nm), to gradients, laušanas koeficienta n un aizliegtās zonas platuma Eg temperatūras atkarības (5-830 K), izmantojot spektrālo elipsometriju (SE). Pavisam tika novērotas piecas fāzu pārejas (FP). Optiskā gradienta aprēķini parādīja, ka n samazinās pamatnes tuvumā, kas var izskaidrot nelielo FP temperatūru nobīdi, kas tika novērotas termooptiskos pētījumos. Tika veikti optisko īpašību, pārejas slāņa, Eg, virsmas raupjuma biezuma atkarībās, kā arī optiskā gradienta pētījumi sol-gela PbZrxTi1-xO3 (PZT, x = 30, 52, 95%) plānās kārtiņās. SE pētījumi parādīja, ka sol-gela ķīmiskās sintēzes šķīdumi nav atbildīgi par gradienta veidošanos: tas veidojas no kristalizācijas procesa. Tika novērota lineāra n samazināšanās un Eg palielināšanas, palielinoties Zr/Ti attiecībai PZT kārtiņās.

Optical properties (spectral range 250-1200 nm), depth profile of refractive index n, temperature (5-830 K) dependence of n and optical band gap Eg of NaNbO3 (NN) thin films, made by pulsed laser deposition, were investigated by means of spectroscopic ellipsometry (SE). Totally five phase transition (PT) were observed. More deep gradient calculations revealed n decrease near the substrate what can explain the slight shift of the PT temperatures observed in thermo-optical investigations. The thickness dependency of optical properties, interface, Eg, surface roughness, and depth profile of n were evaluated for sol-gel PbZrxTi1-xO3 (PZT, x = 30, 52, 95%) thin films. SE investigations evaluated that the sol-gel chemical synthesis routes are not responsible for the gradient appearance: it appears from the crystallization process. The linear decrease of n and linear increase of Eg with increase of the Zr/Ti ration in PZT thin films were detected.