Unravelling oxygen driven α to β phase transformation in tungsten - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Scientific Reports Année : 2020

Unravelling oxygen driven α to β phase transformation in tungsten

Ananya Chattaraj
  • Fonction : Auteur
Mohammad Balal
  • Fonction : Auteur
Ashok Kumar Yadav
  • Fonction : Auteur
Sudipta Roy Barman
  • Fonction : Auteur
Anil Kumar Sinha
  • Fonction : Auteur
Shambhu Nath Jha
  • Fonction : Auteur
Virginie Serin
Vijay Kumar
  • Fonction : Auteur
Aloke Kanjilal
  • Fonction : Auteur

Résumé

Thin films of β-W are the most interesting for manipulating magnetic moments using spin–orbit torques, and a clear understanding of α to β phase transition in W by doping impurity, especially oxygen, is needed. Here we present a combined experimental and theoretical study using grazing incidence X-ray diffraction, photoelectron spectroscopy, electron microscopy, and ab initio calculations to explore atomic structure, bonding, and oxygen content for understanding the formation of β-W. It is found that the W films on SiO2/Si have 13–22 at.% oxygen in A15 β structure. Ab initio calculations show higher solution energy of oxygen in β-W, and a tendency to transform locally from α to β phase with increasing oxygen concentration. X-ray absorption spectroscopy also revealed local geometry of oxygen in β-W, in agreement with the simulated one. These results offer an opportunity for a fundamental understanding of the structural transition in α-W and further development of β-W phase for device applications.
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Dates et versions

hal-03015420 , version 1 (19-11-2020)

Identifiants

Citer

Ananya Chattaraj, Mohammad Balal, Ashok Kumar Yadav, Sudipta Roy Barman, Anil Kumar Sinha, et al.. Unravelling oxygen driven α to β phase transformation in tungsten. Scientific Reports, 2020, 10, pp.14718. ⟨10.1038/s41598-020-71650-2⟩. ⟨hal-03015420⟩
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