Publication detail

Magnetism of Ultrathin TiO2 Films Prepared by Atomic Layer Deposition

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: ACS applied nano materials

Publisher name: AMER CHEMICAL SOC

Place: Washington

Page from-to: 20105-20114

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Magnetismus ultratenkých vrstev TiO2 připravených depozicí atomárních vrstev	Objev feromagnetismu (FM) při pokojové teplotě ve vrstvách čistéhoTiO2 vyvolal intenzivní debatu o jeho původu, zejména v nepřítomnosti konvenčních magnetických příměsí. V této studii je poprvé zkoumán FM ultratenkých vrstev TiO2 pěstovaných na substrátech LaAlO3 (LAO) metodou depozice atomárních vrstev(ALD), přičemž byly získány TiO2 o tloušťce 1, 5 a 10 nm. Zjištění odhalují nápadnou magnetickou odezvu závislou na tloušťce, kde 5nm vrstvy vykazují nejvyšší feromagnetickou odezvu, která se připisuje mechanismům řízeným defekty. Strukturní a spektroskopické analýzy, doplněné kvantově mechanickými výpočty, zdůrazňují kritickou roli kyslíkových vakancí a/nebo defektů, stejně jako rozhraní se substráty LAO, při modulaci pozorovaného FM. Tato práce zejména ukazuje, že feromagnetické chování je omezeno na směr v rovině, což posiluje roli povrchových a mezifázových efektů. Tyto poznatky prokazují, že defekty hrají klíčovou roli v ladění elektronických a magnetických vlastností ultratenkých vrstev TiO2, což připravuje cestu pro potenciální aplikace v magnetických zařízeních nové generace.	TiO2; ultratenké filmy; depozice atomárních vrstev; feromagnetismus; kyslíkové vakance; defekty
eng	Magnetism of Ultrathin TiO2 Films Prepared by Atomic Layer Deposition	The discovery of room-temperature ferromagnetism (FM) in pristine TiO2 films has sparked intense debate regarding its origin, particularly in the absence of conventional magnetic dopants. Herein, for the first time, the FM of ultrathin TiO2 films grown on LaAlO3 (LAO) substrates by Atomic Layer Deposition (ALD) is investigated, yielding TiO2 thicknesses of 1, 5, and 10 nm. The findings reveal a striking thickness-dependent magnetic response, where the 5 nm films exhibit the highest ferromagnetic response, attributed to defect-driven mechanisms. Structural and spectroscopic analyses, complemented by quantum mechanical calculations, highlight the critical role of oxygen vacancies and/or defects, as well as the interface with LAO substrates, in modulating the observed FM. Notably, this work demonstrates that the ferromagnetic behavior is confined to the in-plane direction, reinforcing the role of surface and interface effects. These insights establish that defects play a key role in tuning the electronic and magnetic properties of ultrathin TiO2 films, paving the way for potential applications in next-generation magnetic devices.	TiO2; ultrathin films; Atomic LayerDeposition; ferromagnetism; oxygen vacancies; defects

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links