la，nd,0.7sr,0.3mno,3外延膜的應(yīng)力與厚度效應(yīng)研究

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文（La，Nd）SrMnO外延膜的應(yīng)力與厚度效應(yīng)研究姓名：金紹維申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：周先意;吳文彬20061001中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文質(zhì)量的巨磁阻超薄薄膜，需要高的制備氧壓。真空退火引起薄膜單胞沿著c 軸方向膨脹，而薄膜平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)不隨氧缺失而變化。第三章研究了晶格失配應(yīng)變引起的晶格畸變( 即／a i m - T e l l e r 畸變) 對(duì)N S M O外延膜的結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)

2、的影響。我們的研究指出薄膜的應(yīng)變狀態(tài)直接地影響薄膜的輸運(yùn)行為。對(duì)共格外延的薄膜，其結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)主要依賴于晶格失配應(yīng)變( 即J - T ) 和薄膜厚度。薄膜與襯底的晶格失配越大，發(fā)生晶格馳豫的厚度越小，且隨著膜厚的增加，金屬一絕緣體轉(zhuǎn)變溫度昂更快的趨近于單晶塊材的昂。因此，為制備高性能的巨磁阻薄膜，晶格失配必須被考慮。第四章研究菱形結(jié)構(gòu)的L a o ．7 S r o 3 M n 0 3 ( L S M O ) 生長在立方襯底上引起的角度

3、畸變對(duì)薄膜的微結(jié)構(gòu)和電磁性質(zhì)的影響。首先討論錳氧化物( L s M O ) 外延膜的厚度與角度畸變的關(guān)系；由于L S M O 具有菱形對(duì)稱性，當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橼I立方時(shí)，其贗立方夾角為9 0 ．2 6 0 。因此，菱形的L S M O 匹配生長在立方單晶襯底上，除了受晶格參數(shù)失配引起的應(yīng)變外，還存在另一種應(yīng)變( 即角度畸變) 來自于L S M O 匹配生長在立方襯底上引起的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出對(duì)應(yīng)變的薄膜其轉(zhuǎn)變溫度乃強(qiáng)列的依賴于品格失配應(yīng)變和膜

4、厚；對(duì)較厚的薄膜，隨著厚度的增加，薄膜的轉(zhuǎn)變溫度昂快速接近其單晶塊材的昂值，這可歸因于角度畸變的弛豫；角度弛豫和晶格失配應(yīng)變的弛豫是相互獨(dú)立的。第五章研究了共格生長的L a o 7 S r 0 3 M n 0 3 ( L S M O ) 外延膜的厚度與疇寬的關(guān)系。結(jié)果指出外延的L S M O 薄膜生長在( L a A l 0 3 ) 0 3 ( S r 2 A I T a O D o ．7 ( L S A T ) 襯底上出現(xiàn)周期性結(jié)構(gòu)疇

5、，隨著膜厚的增加疇寬變大，這個(gè)疇寬隨與厚度的關(guān)系與一維攣晶疇模型的結(jié)果相一致。這個(gè)結(jié)構(gòu)疇可解釋為角度畸交弛豫引起的超晶格結(jié)構(gòu)。對(duì)生長在S r T i 0 3 襯底上的L S M O 薄膜，沒有觀察到周期疇結(jié)構(gòu)，這可歸因于L S M O 和S T O 之間較大的品格失配( + o ．8 3 ％) ，從而使較厚的L S M O ／S T O 薄膜中的彈性應(yīng)變能更容易以晶格缺陷( 如：失配位錯(cuò)) 的形式釋放。關(guān)鍵詞：鈣鈦礦錳氧化物，外延薄膜，