镧锰氧化物和硅异质结的制备及电学性能研究

摘要

由于其与众不同的属性，特别是其巨磁阻(CMR)效应，通式为La<,1-x>A<,x>MnO<,3>(其中A是碱土离子，例如Ca，Sr和.Ba)的镧锰氧化物吸引了广泛的注意。这种钙钛矿氧化物在不同的温度下，随着掺杂量x的变化，展现出丰富的电、磁和结构的特性。相分离以及随之的渗流模型被认为是当前解释CMR效应的主流。与最大的MR有关的空间不均一性以及多相共存的特点决定了这种材料对外在条件的干扰极为敏感，即发生物理属性变化，例如施加磁场，压力，电流或光照。 最近的报道证明，多相共存的平衡不仅能被磁场而且能被电场或电流影响。鉴于外在干扰的强作用，特别是磁场和电流，足够大的磁场或是电流能完全改变以前的稳定的多相共存的平衡态，而形成一个新的平衡体系，这就可能导致一种全新的CMR属性可能出现。 然而，由于技术上的限制不能产生足够大的磁场，使得想研究多相共存变得很难实现。幸运的是，具有高密度的电流就很容易施加在CMR薄膜上。其次，氧压是另一个明显影响这种强电子关联材料物理属性的重要因数。例如，高Tc的超导体的临界温度对氧压就极为敏感。 本文利用激光分子束外延(LMBE)技术，在不同沉积氧压的环境中，在(100)取向的SrTiO<,3>基片上外延生长了La<,0.9>Sr<,0.1>MnO<,3>薄膜。通过实验发现在较低氧压沉积的薄膜呈现出较大c轴参数，较大电阻和更为明显的ER。这些结果揭示了锰化物薄膜的ER可以通过改变和调节薄膜制备的条件得到控制。渗流相分离模型和局域热效应能很好的解释这种现象。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1钙钛矿氧化物

1.1.1概述

1.1.2晶体结构

1.2镧锰氧化物

1.2.1电子结构

1.2.2晶体结构

1.2.3外界环境对锰氧化物的影响

1.3小结

第二章 激光分子束外延与氧化物异质结的制备与表征

2.1激光分子束外延

2.1.1激光分子束外延技术的产生

2.1.2激光分子束外延设备

2.1.3薄膜生长模式与RHEED强度振荡

2.2氧化物异质结的制备

2.2.1靶材的制备

2.2.2基片的处理

2.2.3激光分子束外延生长

2.3样品的表征

2.3.1组分表征

2.3.2结构表征

2.3.3表、界面表征

2.3.4电学、磁学特性

2.3.5光电特性

2.4小结

第三章不同氧压下La1-xSrxMnO3的电学性能

3.1不同氧压下沉积La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3的工艺参数

3.2 La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3的电学性能

3.2.1 La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3的RHEED图形

3.2.2 La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3的XRD图形

3.2.3 La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3的电学性生能

3.3小结

第四章不同气氛下La0.7Sr0.3MnO3的电学性能

4.1不同气氛下沉积La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3的工艺参数

4.2不同气氛下沉积La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3的电学性能

4.2.1氮气气氛下La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3的电学性能

4.2.2氢气气氛下La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3的电学性能

4.2.3氧气气氛下La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3/Si的电学性能

4.3小结

第五章总结

参考文献

致谢

个人简历、研究成果及发表的学术论文

导师简历及主要研究成果