LSAT (أكسيد)

يُعدّ LSAT الاسم الأكثر شيوعًا لمركب ألومينات اللانثانوم - تانتالات ألومنيوم السترونتيوم غير العضوي ، والذي يحمل الصيغة الكيميائية (LaAlO₃ ) _₀.₃ (Sr₂TaAlO₆ ₎ ₀.₇ _أو الصيغة البديلة الأقل شيوعًا: ( _{La₀.₁₈Sr₀.₈₂ )} ( Al₀.₅₉Ta₀.₄₁ ) O₃ . _{يُعتبر LSAT أكسيدًا صلبًا وشفافًا} بصريًا لعناصر اللانثانوم والألومنيوم والسترونتيوم والتنتالوم . يتميز LSAT ببنية بلورية _{بيروفسكيتية ،} ويُستخدم غالبًا كركيزة أحادية البلورة لنمو الأغشية الرقيقة المتنامية _فوقيًا .

طُوِّرَت مادة LSAT في الأصل كركيزة لنمو أغشية رقيقة من الموصلات الفائقة النحاسية ذات درجة حرارة انتقال _حراري عالية ، معظمها من أكسيد الإيتريوم والباريوم والنحاس (YBCO)، لتطبيقات أجهزة الميكروويف. وكان الدافع وراء تطويرها هو ابتكار ركيزة متطابقة الشبكة البلورية ذات معامل تمدد حراري مماثل وبدون تحول طوري بنيوي على نطاق واسع من درجات الحرارة، يمتد من درجات الحرارة العالية المستخدمة في نمو الموصلات الفائقة النحاسية، إلى درجات الحرارة المنخفضة جدًا التي تصبح عندها فائقة التوصيل. ^{[ 1 ]}

تبلغ صلابة LSAT على مقياس موس 6.5، مما يضعها بين الكوارتز ومعدن الفلسبار . ثابت العزل الكهربائي النسبي لها حوالي 22، ومعامل التمدد الحراري لها يتراوح بين 8 و10 × ^10⁻⁶ /كلفن. الموصلية الحرارية لـ LSAT هي 5.1 واط ^/ متر ^/كلفن . ^{[ 2 ] [ 3 ]} معامل الشبكة (المكعب) لـ LSAT، البالغ 3.868 أنغستروم، يجعلها مناسبة لنمو مجموعة واسعة من أكاسيد البيروفسكايت بإجهاد منخفض نسبيًا.

تتميز مادة LSAT بدرجة انصهار تبلغ 1840 درجة مئوية، وهي أقل مقارنةً بالركائز البديلة المماثلة، مثل LaAlO3 . تُمكّن هذه الخاصية من نمو بلورات LSAT الأحادية باستخدام عملية تشوخرالسكي ( _CZ )، مما يوفر مزايا تجارية. ^{[ 4 ]}

يُستخدم LSAT بشكل أساسي في صورته البلورية الأحادية ، وعادةً ما يكون على هيئة رقائق رقيقة (≤ 1 مم ). تُستخدم هذه الرقائق كركيزة شائعة للنمو المتناحي للأغشية الرقيقة . تحظى ركائز LSAT بشعبية واسعة في مجال الأكاسيد المتناحية وهياكلها غير المتجانسة، لا سيما في دراسة ظواهر ترابط الإلكترونات . تشمل المواد النموذجية التي تُنمى على ركائز LSAT تيتانات السترونتيوم (SrTiO₃ ₎ ، والموصلات الفائقة النحاسية (مثل YBCO )، والموصلات الفائقة الحديدية (بنيكتيدات الحديد)، ومنجنيتات العناصر الأرضية النادرة، ونيكلات العناصر الأرضية النادرة ، وغيرها. كما يمكن تنمية أشباه الموصلات، مثل نتريد الغاليوم، على LSAT. ^{[ 5 ]}

تكمن فائدة مادة LSAT كركيزة لنمو هذه الأغشية في استقرارها الكيميائي والحراري العالي، وموصليتها الكهربائية المنخفضة للغاية. قد تؤدي ظروف نمو هذه الطبقات المترسبة إلى تكوين كثافات عالية من العيوب على بعض الركائز، مما قد يُغير خصائصها. ومن الأمثلة على ذلك ميل تيتانات السترونتيوم إلى تكوين عيوب نقص الأكسجين عند درجات حرارة عالية وفي فراغ عالٍ . تُؤدي هذه العيوب إلى اختلافات كبيرة في خصائصها، بما في ذلك زيادة الموصلية الكهربائية والشفافية البصرية. في المقابل، تتميز مادة LSAT باستقرارها في كل من البيئات المؤكسدة والمختزلة نسبيًا عند درجات حرارة عالية، مما يُتيح نطاقًا أوسع لظروف المعالجة والنمو.

• النمو فوق المحوري
• ترابط الإلكترونات
• تيتانات السترونتيوم
• ألومينات اللانثانوم