厚度和微觀結構對鈣鈦礦錳氧化物pr(sr0.1ca0.9)2mn2o7薄膜交換偏置效應的影響

1、中圖分類號：0469UDC：530密級：t口與DC：學校代碼：訝I芒解為尤孥碩士學位論文(學歷碩士)公開10094厚度和微觀結構對鈣鈦礦錳氧化物Pr(Sr01Ca09)2Mn207薄膜交換偏置效應的影響EffectionofThicknessandMicrostructureonExchangeBiasinPerovskiteManganeseOxidesPr(Sro1Cao9)2Mn207Film研究生姓名：彭勃導教師：趙旭副教授科專

2、業(yè)：凝聚態(tài)物理究方向：磁性薄膜論文開題日期：2015年9月3日指學研摘要混合價態(tài)鈣鈦礦錳氧化物作為一種典型的強關聯(lián)電子體系，由于其自旋、電荷、晶格和軌道之間的耦合作用，在該體系材料中產生了相分離與交換偏置效應等物理特性。交換偏置效應是在材料的磁滯回線偏離了中心位置現象的基礎上提出的，廣泛地存在于眾多的鐵磁與反鐵磁耦合的材料中。目前，由于其在讀出磁頭、非易失型存儲器與各種探測器等方面的應用已經被廣泛地研究。而雙層鈣鈦礦錳氧化物Pr(Sro

3、1Cao9)2Mn207(PSCMO)在低溫下由于電荷／軌道有序而產生了明顯的相分離，其薄膜材料的厚度與微觀結構的變化也會對其交換偏置效應產生一定的影響。本文采用脈沖激光沉積技術，在Pt／Ti／Si02／Si基片上制備了雙層鈣鈦礦錳氧化物PSCMO薄膜，并對其交換偏置效應進行了研究，本文的研究內容主要包括以下三個部分：(1)厚度對PSCMO薄膜交換偏置效應的影響采用脈沖激光沉積技術，在Pt／Ti／Si02／Si基片上制備了一系列不同厚度

4、(72nm940nm)的雙層鈣鈦礦錳氧化物PSCMO薄膜，通過掃描電子顯微鏡的研究發(fā)現，該系列薄膜的表面形貌均為均勻的三角形晶粒，在不同厚度的薄膜樣品中均產生了磁交換偏置效應，在厚度為72nm一720nm的樣品中，薄膜的磁交換偏置效應隨著薄膜厚度的增加而增加；而在厚度為720nm940nm的樣品中，薄膜的磁交換偏置效應隨著薄膜厚度的增加而減少，在厚度為720nm的材料中，交換偏置效應達到最大。對該系列薄膜的磁性成分分析表明，隨著薄膜厚度

5、的不同，材料中的鐵磁相與反鐵磁相的成分變化是產生這種現象的主要原因。在厚度為720nm的薄膜材料中，其交換偏置效應隨著冷卻場的增加而逐漸增加，在溫度5K、70000e冷卻場下，其垂直交換偏置為136x10一emu／cm2，水平交換偏置為一1600e。而在固定的冷卻場下，其交換偏置效應隨著溫度的升高而逐漸降低；當溫度達到28K時，交換偏置效應消失。該溫度與薄膜的阻滯溫度一致，說明低溫下的交換偏置效應來源于相分離帶來的鐵磁相與反鐵磁相之間的