Закономерные аномалии, и как ими пользоваться
Приказом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации ученая степень кандидата физико-математических наук присуждена инженеру НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» Михаилу Владимировичу Старицину.
Диссертация «Микроструктура и полярные свойства сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца» была подготовлена по специальности «1.3.8. Физика конденсированного состояния» под руководством доктора физико-математических наук, доцента, профессора кафедры теоретической физики и астрономии РГПУ имени Герцена В.П. Пронина.
Актуальность исследования обусловлена тем, что керамические твердые растворы цирконата-титаната свинца (ЦТС) в области морфотропной фазовой границы (МФГ) характеризуются экстремально высокими электромеханическими и пьезоэлектрическими параметрами, и по настоящее время являются основными материалами современной пьезотехники. Развитие и совершенствование радиоэлектронной компонентной базы в сторону компактности и энергоэффективности привело к разработке новых тонкопленочных технологий осаждения оксидных сегнетоэлектриков, их интеграции в кремниевую микроэлектронику и расширению их использования в электронных устройствах.
При этом однозначного понимания природы аномально высоких физических параметров в зоне МФГ до настоящего времени не было. Недостаточно исследованы фазовое состояние и связь микроструктуры и полярных свойств с технологическими параметрами приготовления тонких пленок. Одним из самых малоизученных вопросов являлась характеризация тонких пленок ЦТС, отличающихся сферолитовой микроструктурой, в частности, радиально-лучистой модификации.
Целью диссертационной работы стало выявление связи между микроструктурой и полярными свойствами сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца, соответствующих области морфотропной фазовой границы, приготовленных при различных технологических режимах на практически значимых подложках кремния и ситалла.
Исследование позволило подробно описать ряд значимых закономерностей, что стало заметным шагом в развитии представлений о микроструктуре тонких сферолитовых пленок ЦТС и ее связи с полярными свойствами, выявлением роли двумерных механических напряжений, возникающих в результате фазовой трансформации. Получены экспериментально подтвержденные обоснования для более эффективного использования тонких пленок ЦТС в качестве функциональных элементов микроэлектромеханики (различного типа сенсоров и резонаторов), а также устройств на поверхностных акустических волнах.