Дослiдження електромiграцiї та дифузiї в скануючiй зондовiй мiкроскопiї твердих електролiтiв

Автор(и)

  • A. N. Morozovska Інститут фізики НАН України
  • V. V. Obukhovskyi Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Radiophysics
  • O. V. Udod I.M. Frantsevych Institute for Problems of Materials Science, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • S. V. Kalinin The Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory
  • O. Tselev The Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe60.10.1027

Ключові слова:

скануюча зондова мiкроскопiя електрохiмiчних деформацiй, наближення Больцмана–Планка–Нернста–Ейнштейна, дрейф-дифузiйна теорiя, закон Вегарда

Анотація

Проведено чисельне моделювання та аналiз локального механо-електро-хiмiчного вiдгуку твердих електролiтiв в наближеннi Больцмана–Планка–Нернста–Ейнштейна з урахуванням вегардiвського механiзму. Розрахована геометрiя є типовою для експериментiв у галузi скануючої зондової мiкроскопiї електрохiмiчних деформацiй (СЗМЕД). Розраховано частотнi спектри рiзних компонент змiщення поверхнi електролiту та глибини вiдгуку СЗМЕД, а також змiни концентрацiй донорiв, i проведено їх порiвняльний аналiз.

Посилання

S.R. Bishop, K.L. Duncan, and E.D. Wachsman, Electrochim. Acta 54, 1436 (2009).

G.G. Botte, V.R. Subramanian, and R.E. White, Electrochim. Acta 45, 2595 (2000).

N. Balke, S. Jesse, A.N. Morozovska, E. Eliseev, D.W. Chung, Y. Kim, L. Adamczyk, R.E. Garcıa, N. Dudney, and S.V. Kalinin, Nature Nanotechn. 5, 749 (2010).

A. Kumar, F. Ciucci, A.N. Morozovska, S. Kalinin, and S. Jesse, Nature Chem. 3, 707 (2011).

S. Jesse, N. Balke, E. Eliseev, A. Tselev, N.J. Dudney, A.N. Morozovska, and S.V. Kalinin, ACS Nano 5, 9682 (2011).

N. Balke, E.A. Eliseev, S. Jesse, S. Kalnaus, C. Daniel, N.J. Dudney, A.N. Morozovska, and S.V. Kalinin, J. Appl. Phys. 112, 052020 (2012).

A. Kumar, M.T. Arruda, Y. Kim, I.N. Ivanov, S. Jesse, C.W. Bark, N.C. Bristowe, E. Artacho, P.B. Littlewood, C.-B. Eom, and S.V. Kalinin, ACS Nano. 6, 3841 (2012).

N. Balke, S. Jesse, Y. Kim, L. Adamczyk, I.N. Ivanov, N.J. Dudney, and S.V. Kalinin, ACS Nano 4, 7349 (2010).

N. Balke, S. Jesse, Y. Kim, L. Adamczyk, A. Tselev, I.N. Ivanov, N.J. Dudney, and S.V. Kalinin, Nano Lett. 10, 3420 (2010).

A. Gruverman and A. Kholkin, Rep. Prog. Phys. 69, 2443 (2006).

S.V. Kalinin, A.N. Morozovska, L.Q. Chen, and B.J. Rodriguez, Rep. Prog. Phys. 73, 056502 (2010).

A. Kumar, O.S. Ovchinnikov, H. Funakubo, S. Jesse, and S.V. Kalinin, Appl. Phys. Lett. 98, 202903 (2011).

D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, and R.S. Williams, Nature 453, 80 (2008).

K. Szot, W. Speier, G. Bihlmayer, and R. Waser, Nat. Mater. 5, 312 (2006).

S. Jesse, H.N. Lee, and S.V. Kalinin, Rev. Sci. Instrum. 77, 073702 (2006).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, N. Balke, and S.V. Kalinin, J. Appl. Phys. 108, 053712 (2010).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, A.K. Tagantsev, S.L. Bravina, Long-Qing Chen, and S.V. Kalinin, Phys. Rev. B 83, 195313 (2011).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, S.V. Kalinin, Appl. Phys. Lett. 96, 222906 (2010).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, S.L. Bravina, F. Ciucci, G.S. Svechnikov, Long-Qing Chen, and S.V. Kalinin, J. Appl. Phys. 111, 014107 (2012).

N. Balke, S. Jesse, Y. Kim, L. Adamczyk, I.N. Ivanov, N.J. Dudney, and S.V. Kalinin, ACS Nano 4, 7349 (2010).

Y. Gil, O.M. Umurhan, and I. Riess, J. Appl. Phys. 104, 084504 (2008).

M. Molotskii, J. Appl. Phys. 97, 014109 (2005).

B.L. Weeks, M.W. Vaughn, and J.J. DeYoreo, Langmuir 21, 8096 (2005).

J.R. Macdonald, J. Chem. Phys. 58, 4982 (1973).

I. Riess and J. Maier, Phys. Rev. Lett. 100, 205901 (2008).

J. Jamnik and J. Maier, J. Electrochem. Soc. 146, 4183 (1999).

Zhan Chen, J. Electrochem. Soc. 151, A1576 (2004).

http://dx.doi.org/10.1149/1.1789154

H.-Ch. Chang and G. Jaffe, J. Chem. Phys. 20, 1071 (1952).

G. Nanz, in Simulation of Semiconductor Devices and Processes, Vol. 4, edited by W. Fichiner and D. Aemmer (Hartung-Gorre, Zurich, 1991), p. 321.

Y. Gil, O.M. Umurhan, and I. Riess, Solid State Ionics 178, 1 (2007).

A.N. Morozovska, E.A. Eliseev, and S.V. Kalinin, J. Appl. Phys. 111, 014114 (2012).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-10

Номер

Розділ

Тверде тіло

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають