Деградация емкости межфазной границы SrRuO$_3$/SrTiO$_3$, индуцированная механическими напряжениями

Методом лазерного испарения выращены трехслойные эпитаксиальные гетероструктуры, в которых промежуточный слой SrTiO$_3$ толщиной в 700 nm интегрирован с двумя электродами SrRuO$_3$. В верхнем электроде с использованием фотолитографии и ионного травления были сформированы два десятка контактных площадок ($S\approx$ 0.1 mm$^2$). Нижний электрод SrRuO$_3$, выращенный на подложке (001)MgO, являлся общим для всех пленочных конденсаторов на чипе. С понижением температуры в интервале 300–50 K емкость $C$ конденсаторов возрастала более чем в два раза вследствие увеличения диэлектрической проницаемости $\varepsilon$ промежуточного слоя. При $T$ = 4.2 K уменьшение $C$ при подаче на оксидные электроды напряжения смещения $\pm$ 2.5 V составляло порядка 40%. В интервале температуры 100–300 K отношение $\varepsilon_0/\varepsilon$ практически линейно возрастало с температурой ($\varepsilon_0$ – диэлектрическая проницаемость вакуума). При $T>$ 250 K тангенс угла диэлектрических потерь промежуточного слоя SrTiO$_3$ экспоненциально возрастал с температурой и существенно зависел от напряжения смещения, поданного на оксидные электроды.