原子水平外延生长超薄BaTiO3薄膜及超晶格

用激光分子束外延技术制备了高质量铁电BaTiO3薄膜，超导YBCO薄膜，金属性LaNiO3薄膜，以及BaTiO3/YBCO异质结和BaTiO3/SrTiO3超晶格。薄膜生长过程由原位反射式高能电子衍射仪实时监测，每个强度振荡周期对应生长一个原胞层。超薄BaTiO3薄膜为四方相C取向单晶膜，表面粗糙度小于2A，具有原子尺度光滑性。研究了几种钙钛矿型氧化物薄膜表面最顶层的原子平面和薄膜生长进原子层的堆积顺序。从而在原子水平上深入地研究了薄膜生长机理。器件的电学性能测量证实，激光分子束外延生长的薄膜具有大的介电常数和优良的铁电性能。首次用二次谐波法研究了BaTiO3/SrTiO3超晶格的光学非线性，获得了比块状BaTiO3单晶或BaTiO3薄膜更大的非线性系数。