Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Sampo Inkinen

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteydellä Zoomissa, jonne voi liittyä vapaasti. Linkki: https://aalto.zoom.us/j/801724456

Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas

Väitöskirjan nimi on "In situ TEM of oxygen vacancy migration and ordering in complex oxide films"

Happivakanssit eli aineen kiderakenteesta paikoiltaan puuttuvat happi-ionit vaikuttavat merkittävästi monien oksidimaterialien fysikaalisiin ominaisuuksiin. Tässä väitöskirjassa tutkitaan happivakanssien liikettä ja järjestymistä siirtymämetalleja sisältävissä oksidimateriaaleissa ulkoisten kenttien vaikutuksesta. Tutkimusmenetelmänä käytetään in situ -läpäisyelektronimikroskopiaa, jonka avulla sähkökenttien, lämpötilan ja mekaanisen jännityksen vaikutus aineen rakenteeseen ja fysikaalisiin ominaisuuksiin voidaan kuvantaa atomitasolla ja mitata reaaliajassa.

Väitöskirjan kokeet ja simulaatiot osoittavat, että happivakanssit voivat liikkua ulkoisen sähkökentän suunnassa sähkövirran aiheuttaman paikallisen lämpenemisen vaikutuksesta.Tutkituissa yksikiteisissä ohutkalvoissa happivakanssien kertyminen pienelle alueelle riittävän suuressa konsentraatiossa aiheuttaa muutoksen aineen atomirakenteessa. Tämän reversiibelin rakenteellisen faasimuunnoksen havaittiin muuttavan materiaalin johteesta eristeeksi. Kyseistä ilmiötä voidaan soveltaa esimerkiksi ionien liikkeeseen perustuvissa muistilaitteissa, jossa bitit koodataan oksidimateriaalin johtavaan tai eristävään tilaan. Myös lämpötilan ja mekaanisen jännityksen vaikutusta happivakanssien järjestymiseen tutkittiin in situ -menetelmällä. Molempien havaittiin aiheuttavan happivakanssien reversiibelin järjestymisen atomirakenteisiin, joita ei ole ennen havaittu väitöskirjassa tutkituissa materiaaleissa.

Vastaväittäjänä toimii professori Thomas Tybell, Norwegian University of Science and Technology, Norja

Kustos on professori Sebastiaan van Dijken, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos.

Väittelijän yhteystiedot: Sampo Inkinen,Teknillisen fysiikan laitos, [email protected]

Elektroninen väitöskirjaVäitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulun ilmoitustaululla Konemiehentie 2, Espoo.