Spettri EPR dei campioni monocristallini orientati (001) aventi la forma di una barra e una lastra di STO:Fe3+ a T =300 K (a) e di una lastra di STO:Mn4+ a T =150 K (b) . Gli orientamenti dei campioni rispetto al campo magnetico B sono indicati in figura. Le linee nere sono gli spettri misurati, quelli rossi sono gli accoppiamenti e le linee blu mostrano gli spettri simulati dei centri di simmetria cubica non perturbati (vedi testo). Dipendenza dall'orientamento dei campi di risonanza per i centri Fe3+ nella piastra STO:Fe (001) (c) con il campo magnetico ruotato nei piani cristallografici (001) e (100) (rombi e cerchi, rispettivamente); il suo adattamento usando l'Hamiltoniana (1) è mostrato da linee continue. Dipendenze dalla temperatura del parametro corrispondente alla componente assiale del campo cristallino per campioni a forma di lastra (quadrati) ea barra (cerchi) (d); le linee tratteggiate sono le guide per l'occhio. Credito:Università Federale di Kazan
Durante lo studio del titanato di stronzio con la risonanza paramagnetica elettronica, un team del Centro per la tecnologia quantistica della KFU ha scoperto che la forma di un campione di titanato di stronzio influenza la sua simmetria interna. La ricerca è stata condotta in collaborazione dall'Istituto di fisica e tecnologia Ioffe (Russia) e dall'Istituto di fisica dell'Accademia delle scienze ceca.
A temperatura ambiente, SrTiO 3 è un cristallo con elevata simmetria cubica, questo è, il reticolo di titanato di stronzio, come mattoni, è composto da celle unitarie, ognuno dei quali è un cubo regolare. Però, i ricercatori hanno mostrato che il quadro è un po' più sfumato. In lastre e colonne sottili che misurano micron di larghezza, la simmetria decresce a tetragonale (uniassiale), con una struttura non è stata precedentemente osservata in SrTiO 3 . Questo è, ogni cellula elementare si trasforma in un parallelepipedo.
"I risultati sono di grande importanza scientifica e pratica. In molti casi, la scala della rottura non è importante quanto la sua stessa presenza. Una diminuzione della simmetria apre la possibilità di fenomeni vietati in una struttura cubica, " disse Roman Yusupov, capo ricercatore associato del Center for Quantum Technology.
Ha notato che il titanato di stronzio è attivamente utilizzato nelle tecnologie a film sottile, dove le proprietà funzionali dei materiali sono determinate da strati che a volte hanno uno spessore di più atomi. Sono fondamentali per i dispositivi elettronici, come processori, monitor, schermi mobili, batterie ad alta capacità, e dispositivi di archiviazione.
"I film sottili si basano su substrati, tipicamente lastre sottili (meno di un millimetro di spessore) di materiali diversi dal materiale del film. Le proprietà dei film sottili sono in gran parte determinate dalla struttura del substrato. Uno dei materiali di substrato ampiamente utilizzati è titanato di stronzio, " spiega Yusupov.
Modificando l'ampiezza della distorsione dei substrati, è possibile modificare le caratteristiche dei film sottili depositati su di essi, e quindi contribuire alla creazione di nuovi dispositivi, sensori, e rilevatori.
