幾種鈣鈦礦型錳氧化物薄膜的結(jié)構(gòu)、磁性和輸運性質(zhì)的研究.pdf

1、具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的錳氧化物具有豐富的物理性質(zhì)，如鐵磁性和龐磁阻效應(yīng)等，一直是凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點和前沿課題。薄膜功能材料的研究對功能器件的研制具有尤為重要的作用。本文研究了幾種稀土摻雜鈣鈦礦錳氧化物薄膜的結(jié)構(gòu)、磁性質(zhì)和輸運性質(zhì)。具體內(nèi)容如下:
　　首先，我們研究了Pr0.7Sr03MnO3(36 nm)/La0.5Ca0.5MnO3(x nm)/Pr0.7Sr0.3MnO3(36 nm)(PSMO/LCMO/PSMO)三層

2、膜的結(jié)構(gòu)、磁性和輸運性質(zhì)。PSMO/LCMO/PSMO三層膜應(yīng)變弛豫狀態(tài)由體積應(yīng)變(bulk strain)和Jahn-Teller(JT)應(yīng)變共同決定，薄膜應(yīng)變弛豫機制與四方畸變的應(yīng)變弛豫機制不同。薄膜表面和界面粗糙度與薄膜的應(yīng)變弛豫相關(guān)。體積應(yīng)變和JT應(yīng)變之間的相互競爭，表面粗糙度和界面結(jié)構(gòu)形態(tài)以及LCMO層中鐵磁團簇的體積百分比都對三層膜的磁輸運性能有重要影響，它們可能導(dǎo)致了具有典型的鐵磁/反鐵磁/鐵磁結(jié)構(gòu)的PSMO/LCMO/P

3、SMO三層膜中交換偏置的消失。
　　其次，我們研究了超晶格[Pr0.7Sr0.3MnO3(x nm)/La0.5Ca05MnO3(4.8 nm)]20的結(jié)構(gòu)和磁輸運性質(zhì)。所有超晶格都表現(xiàn)出鐵磁性。當(dāng)PSMO與LCMO厚度相等時，PSMO/LCMO界面處存在對等應(yīng)力（即:PSMO受到的壓應(yīng)力等于LCMO受到的張應(yīng)力），否則，PSMO/LCMO界面處存在非對等應(yīng)力。值得注意的是，PSMO/LCMO界面處非對等應(yīng)力導(dǎo)致超晶格在寬溫度區(qū)間

4、內(nèi)有較大的磁電阻，表明了超晶格界面的非對等應(yīng)力有利于降低磁電阻的溫度敏感性。
　　接著，我們通過常規(guī)X射線衍射和掠入射X射線衍射對外延生長在(001)SrTiO3(STO)襯底上的La0.5Ba0.5MnO3(LBMO)薄膜的應(yīng)變弛豫進行了研究。當(dāng)LBMO薄膜的厚度增加到43nm左右時薄膜處于完全應(yīng)變弛豫的狀態(tài)。LBMO/STO體系中JT應(yīng)變起決定作用，薄膜的應(yīng)變弛豫機制與四方畸變的弛豫機制相同。另外，薄膜的近表面結(jié)構(gòu)和界面結(jié)構(gòu)發(fā)