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Phase Transformation and Superstructure Formation in (Ti0.5, Mg0.5)N Thin Films through High-Temperature Annealing

机译：通过高温退火（Ti0.5，Mg0.5）N薄膜的相变和超结构形成

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(Ti0.5, Mg0.5)N thin films were synthesized by reactive dc magnetron sputtering from elemental targets onto c-cut sapphire substrates. Characterization by θ–2θ X-ray diffraction and pole figure measurements shows a rock-salt cubic structure with (111)-oriented growth and a twin-domain structure. The films exhibit an electrical resistivity of 150 mΩ·cm, as measured by four-point-probe, and a Seebeck coefficient of ?25 μV/K. It is shown that high temperature (~800 °C) annealing in a nitrogen atmosphere leads to the formation of a cubic LiTiO2-type superstructure as seen by high-resolution scanning transmission electron microscopy. The corresponding phase formation is possibly influenced by oxygen contamination present in the as-deposited films resulting in a cubic superstructure. Density functional theory calculations utilizing the generalized gradient approximation (GGA) functionals show that the LiTiO2-type TiMgN2 structure has a 0.07 eV direct bandgap.
机译：（Ti0.5，Mg0.5）N薄膜通过从元素靶标在C切割的蓝宝石基材上的反应性DC磁控溅射而合成。 θ-2θX射线衍射和极图测量的表征显示岩盐立方结构，具有（111）的生长和双结构域结构。 通过四点探针测量，薄膜的电阻率为150mΩ·cm，以及Δ25μV/ k的塞贝克系数。 结果表明，在氮气氛中的高温（〜800℃）导致由高分辨率扫描透射电子显微镜观察的立方LitiO2型超山结构的形成。 相应的相形成可能受到存在于沉积薄膜中存在的氧污染的影响，导致立方体上层建筑。 利用广义梯度近似（GGA）功能的密度函数理论计算表明，Litio2型TIMGN2结构具有0.07eV直接带隙。

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