[Article] - Détermination des positions atomiques dans un film mince d’oxyde de structure pérovskite
Résumé
La structure cristalline des oxydes pérovskites (ABO₃) détermine une grande partie de leurs propriétés physiques. Même une modification infime de la structure peut entraîner des changements majeurs dans les propriétés fonctionnelles, en raison des interactions entre l’ordre de spin, l’ordre orbital et l’ordre de charge. L’identification des distorsions structurales et de leurs symétries associées est donc un atout essentiel pour comprendre la relation entre la structure et les propriétés, et guider la conception et l’épitaxie d’hétérostructures d’oxydes présentant des états électroniques corrélés. Dans cette étude, nous présentons une caractérisation structurale approfondie d’un film mince de LaVO₃ de 50 nm d’épaisseur, élaboré sur un substrat de DyScO₃ orienté (110) par épitaxie par jets moléculaires. L’hétérostructure est analysée à l’aide d’une combinaison de diffraction des rayons X (XRD), de microscopie électronique en transmission à haute résolution (HRTEM) et à balayage (STEM), de tomographie par diffraction d’électron en mode précession (PEDT) ainsi que des calculs ab initio (DFT). LaVO₃ cristallise dans le groupe d’espace orthorhombique Pbnm et est contraint par le substrat, qui impose une croissance selon la direction orthorhombique [110], sur les 140 cellules unité déposées. La cartographie de l’espace réciproque permet de déterminer avec précision l’orientation du film et d’affiner ses paramètres de maille. Grâce à la microscopie électronique, nous avons analysé la structure de LaVO₃, en nous concentrant sur la quantification du déplacement anti-polaire des ions de terres rares. Par ailleurs, la diffraction électronique 3D permet de résoudre les positions atomiques de toutes les espèces présentes dans le film et permet de déterminer les modes des distorsions.
Auteurs
M. Martirosyan, S. Passuti, G. Masset, J. Varignon, H. Chintakindi , J. Ghanbaja, S. Migot, E. Delacotte, A. Benedit-Cárdenas, L. Pasquier, K. Dumesnil, L. Palatinus, W. Prellier, A. David, Ph. Boullay, Olivier Copie
Références
Small, e02538 (2025)
DOI
