14371.pr(sr0.1ca0.9)2mn2o7的磁致磁相變及其薄膜交換偏置效應的研究

1、中圖分類號：UDC：0469530密級：學校代碼：訶粵芒解苗尤孥碩士學位論文(學歷碩士)公開10094Pr(Sro1Cao9)2Mn207的磁致磁相變及其薄膜交換偏置效應的研究MagneticfieldinducedmagneticphasetransitionofPr(SroiCao9)2Mn207andexchangebiaseffectinitsfilms作者姓名：指導教師：學科專業(yè)：研究方向：論文開題日期：蔡文輝趙旭副教授凝聚態(tài)

2、物理磁性薄膜2014年9月3日摘要磁性材料作為最古老的功能材料之一，在當今科技有著廣泛的應用價值，例如，對電子、電子工業(yè)、國防建設的發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣叨加兄薮蟮挠绊?。鈣鈦礦錳氧化物因其獨特的電荷軌道有序、結構相分離、各向異性和電輸運性質(zhì)等豐富的物理現(xiàn)象而受到人們的廣泛關注，尤其是其中的電荷／軌道有序成為近年來關注的焦點。在這類材料中，在低溫以及應用磁場條件下，由電荷／軌道有序誘發(fā)的磁相變可以實現(xiàn)反鐵磁電荷軌道有序絕緣相到鐵磁

3、金屬相的轉變，其中還伴隨著低磁場下，該類相分離材料中鐵磁成分的增加來實現(xiàn)。同時，處于相分離態(tài)的單一La。Srlx03層由于具有比奈爾溫度TN高的居里溫度Tc；因此可以被看成為最簡單的交換偏置系統(tǒng)。因此，本文選取了雙層鈣鈦礦錳氧化物Pr(Sr01Caos)2Mn207(PSCMO)，研究了外加磁場對該材料磁特性的影響以及該材料薄膜中的交換偏置現(xiàn)象；為進一步研究宏觀調(diào)控該材料中的交換偏置效應提供了實驗數(shù)據(jù)以及理論指導。主要研究內(nèi)容和結果包括

4、以下幾個方面：1采用溶膠凝膠法成功的合成了單相的雙層鈣鈦礦錳氧化物Pr(Sro1Cao9)2Mn207塊材，由XRD分析可知，該樣品結構為空間群為Am2m的正交結構。在無外加磁場的作用時，該樣品低溫下呈現(xiàn)出了反鐵磁相為主類團簇玻璃態(tài)，凍結溫度為41K：其電阻呈現(xiàn)出了半導體或絕緣特性。而在低溫3K的MH測量中發(fā)現(xiàn)，當外加磁場增加到57T時，磁化強度產(chǎn)生了一個很明顯的磁跳變現(xiàn)象：進一步對該材料進行低溫磁特性的研究中發(fā)現(xiàn)，隨著低溫5K下外加3

5、和5T磁場的應用，該塊材在該溫度下的磁化強度逐漸增加到磁場應用前的5倍與28倍；而低溫5K下經(jīng)過7T外加磁場的應用后，其磁化強度增!JngdT150倍；由此可見，外加57T磁場誘發(fā)磁跳變的主要原因是在該材料中產(chǎn)生了反鐵磁為主的團簇玻璃態(tài)向鐵磁相為主的磁相交。2運用KrF激光通過脈沖激光沉積技術(PLD)，在P們VSi02／Si基底上成功的合成了PSCMO薄膜，采用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡來表征PSCMO薄膜的微觀結構。實驗結果表明，