具有磁电阻特性的异质结材料

摘要

本发明涉及一种具有磁电阻特性的新型异质结材料，包括在衬底上生长有掺杂锰氧化物层，在所述的掺杂锰氧化物层上生长的辅助层；在辅助层面上生长有掺杂锰氧化物层，掺杂锰氧化物层再生长辅助层，依次进行叠层；制备两种材料异质结磁电阻材料。也可以把掺杂锰氧化物和钛酸锶与铝酸镧或钛酸锶与钛酸钡、或钛酸钡与铝酸镧的三种材料，进行周期性的交替叠层，制备三种材料的多层膜或超晶格结构的磁电阻异质结材料，其中掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，辅助层的厚度为0.8nm～5μm。上述异质结材料具有低场高灵敏度磁电阻特性，即使在室温也具有大于30％的磁电阻变化率，在磁记录、磁头和传感器等方面具有非常广泛的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种异质结材料材料，特别涉及一系列具有磁电阻特性的异质结材料。

背景技术

掺杂的锰酸镧(LaMnO₃)是具有巨磁电阻特性的功能性材料，如文献1：Ken-ichi Chahara，Toshiyuki Ohno，Masahiro Kafai and Yuzoo Kozono，Appl.Phys.Lett.63，1990(1993)所记载的。又如文献2：S.Jin，T.H.Tiefel，M.McCormack，R.A.Fastnacht，R.Ramesh，and L.H.Chen，Science 264，423(1994))记载的。该材料在磁记录、磁头和传感器等方面的应用，目前引起了人们的兴趣和重视，如文献3：M.Rajeswari，A.Goyal，A.K.Raychaudhuri，M.C.Robson，G.C.Xiong，C.Kwon，R.Ramesh，R.L.Greene and T.Venkatesan，Appl.Phys.Lett.69，851(1996)中所介绍。但由于掺杂锰氧化物在室温和低场条件下，其灵敏度还达不到实用的要求。为了探索相关的新材料和提高实用性，本申请人已获得以下相关的异质结材料的中国专利，专利号为：ZL01104460.8；ZL02129247.7；ZL02129246.9)。在实验中我们发现，异质结材料不仅可以改进和提高其磁电阻特性，而且随着叠层的增加，其磁电阻特性也有叠加效应，尤其是利用氧空位掺杂效果更佳。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述已有掺杂锰氧化物存在在室温和低场条件下，其灵敏度达不到实际应用的要求的缺陷；从而提供一种具有高灵敏度、和达到实际应用的，掺杂锰氧化物和含有氧空位的钛酸锶或钛酸钡或铝酸镧薄膜进行叠层制备的具有磁电阻特性的异质结材料。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的具有磁电阻特性的异质结材料，包括衬底1、在衬底1上生长有掺杂锰氧化物层2、辅助层；其特征在于，在所述的掺杂锰氧化物层2上生长的辅助层；在辅助层面上生长有掺杂锰氧化物层2，掺杂锰氧化物层2上再生长辅助层，依次进行叠层；所述的掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，其中掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm；所述的辅助层的厚度为0.8nm～5μm。

在上述的技术方案中，所述的辅助层包括第一辅助层3、第二辅助层4或第三辅助层5；其中第一辅助层3为缺氧钛酸锶(SrTiO_3-δ)；第二辅助层4为缺氧钛酸钡(BaTiO_3-δ)；其中第三辅助层5为缺氧的铝酸镧(LaAlO_3-δ)；缺氧的钛酸锶、钛酸钡和铝酸镧是在10^-7Pa——1Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ的范围为：0.01～0.5。

在上述的技术方案中，在所述的掺杂锰氧化物层2上生长第一辅助层3或第二辅助层4或第三辅助层5；再在第一辅助层3或第二辅助层4或第三辅助层5上生长有掺杂锰氧化物层2，掺杂锰氧化物层2上再生长第一辅助层3或第二辅助层4或第三辅助层5，依次进行叠层，制得2层叠层的具有磁电阻特性的异质结材料；所述的掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，其辅助层厚度为0.8nm～5μm。

在上述的技术方案中，在所述的掺杂锰氧化物层2生长第一辅助层3；在第一辅助层3层面上生长有掺杂锰氧化物层2，掺杂锰氧化物层2上再生长第三辅助层5；然后以掺杂锰氧化物层2、第一辅助层3层、掺杂锰氧化物层2、第三辅助层5依次进行叠层，制得3层掺杂锰氧化物层2与辅助层叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。所述的掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，其辅助层厚度为0.8nm～5μm。

在上述的技术方案中，在所述的掺杂锰氧化物层2生长第一辅助层3；在第一辅助层3层面上生长有掺杂锰氧化物层2，掺杂锰氧化物层2上再生长第二辅助层4；然后以掺杂锰氧化物层2、第一辅助层3层、掺杂锰氧化物层2、第二辅助层4进行依次叠层；制备3层叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。所述的掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，其辅助层厚度为0.8nm～5μm。

在上述的技术方案中，在所述的掺杂锰氧化物层2生长第二辅助层4；在第二辅助层4层面上生长有掺杂锰氧化物层2，掺杂锰氧化物层2上再生长第三辅助层5；然后以掺杂锰氧化物层2→第二辅助层4层→掺杂锰氧化物层2→第三辅助层5进行依次叠层；制备3层叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。所述的掺杂锰氧化物层层厚为0.8nm～5μm，其辅助层厚度为0.8nm～5μm。

所述的衬底(1)包括：单晶硅(Si)、单晶锗(Ge)、钛酸锶(SrTiO₃)、掺杂钛酸锶、氧化锆(ZrO₂)、氧化镁(MgO)、铝酸镧(LaAlO₃)等。

所述的掺杂锰氧化物层2是R_1-xA_xMnO₃，其中R包括：La、Pr、Nb或Sm；A包括：Sr、Ga、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb、Ta、Ce、或Pr；其x值为0.05～0.4；其层厚为0.8nm～5μm。

本发明的制备方法选用掺杂的锰氧化物和钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧为原材料，使用激光分子束外延、脉冲激光淀积、磁控溅射等设备，及其常规制膜方法，把掺杂的锰氧化物和在低氧压或背底真空条件下，进行一层一层制备薄膜生长，叠层得到的异质结薄膜材料。其中：钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧是在1×10^-7Pa～1Pa气压范围条件下制备薄膜得到的，采用不同的制膜气压，把δ的范围控制在0.01～0.5之间。可以叠层的掺杂锰氧化物和缺氧钛酸锶、缺氧钛酸钡、缺氧铝酸镧可以是单晶或多晶薄膜材料。

所述的叠层就是把掺杂锰氧化物和钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧进行叠层。可以把掺杂锰氧化物和钛酸锶或钛酸钡或铝酸镧进行两种材料的叠层，制备两种材料异质结结构的磁电阻异质结材料。也可以把掺杂锰氧化物和钛酸锶与铝酸镧三种材料，进行掺杂锰氧化物-钛酸锶-掺杂锰氧化物-铝酸镧三种材料周期性的交替叠层，或掺杂锰氧化物-铝酸镧-掺杂锰氧化物-钛酸锶三种材料周期性的交替叠层，制备三种材料的多层膜或超晶格结构的磁电阻异质结材料；也可以把掺杂锰氧化物和钛酸钡与铝酸镧三种材料，进行掺杂锰氧化物-钛酸钡-掺杂锰氧化物-铝酸镧三种材料周期性的交替叠层，或掺杂锰氧化物-铝酸镧-掺杂锰氧化物-钛酸钡三种材料周期性的交替叠层，制备三种材料的多层膜或超晶格结构的磁电阻异质结材料；也可以把掺杂锰氧化物和钛酸锶与钛酸钡三种材料，进行掺杂锰氧化物-钛酸锶-掺杂锰氧化物-钛酸钡三种材料周期性的交替叠层，或掺杂锰氧化物-钛酸钡-掺杂锰氧化物-钛酸锶三种材料周期性的交替叠层，制备三种材料的多层膜或超晶格结构的磁电阻异质结材料。

本发明的优点在于：

本发明的具有磁电阻特性的异质结材料是把掺杂锰氧化物和缺氧钛酸锶或缺氧钛酸钡或缺氧铝酸镧进行两种材料的叠层，制备两种材料异质结结构的磁电阻异质结材料。或者三种材料的叠层，制备三种材料异质结结构的磁电阻异质结材料。仅改变制膜气压就能控制钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧中的氧含量，缺氧的钛酸锶、钛酸钡和铝酸镧由于氧空位而具有n型导电特性，把缺氧的n型钛酸锶、钛酸钡和铝酸镧与p型掺杂的锰氧化物叠层形成p-n异质结，把缺氧的n型钛酸锶、钛酸钡和铝酸镧与n型掺杂的锰氧化物叠层形成n-n异质结。实验结果表明，由于p-n和n-n界面的作用，该异质结在低场条件下具有高灵敏度的磁电阻效应，如图3和4所示。如果选用三种材料的多层叠层，由于三种材料晶格的失配，掺杂镧锰氧的上下表面分别受到拉和撑的作用，其界面对磁电阻的增强效应更大，因而其效果更好。采取多层叠加，其界面效应也有叠加作用，因此多层叠加的多层异质结构就可获得更高灵敏度的磁电阻变化率。

如果使用掺杂的单晶硅或单晶锗或钛酸锶等导电的材料做衬底，制备具有磁电阻特性的异质结材料，使用时可以直接从样品的上下表面引出电极。如果使用绝缘的钛酸锶、氧化锆、氧化镁、铝酸镧等做衬底材料，制备具有磁电阻特性的异质结材料，使用时可以采用刻蚀的方法，把衬底上面的第一层薄膜材料刻蚀露出，从样品的第一层薄膜和最后一层薄膜引出电极；因此制备方法简单。

本发明提供的具有巨磁电阻特性的新型异质结材料，具有低场高灵敏度的特点，在磁记录、磁头和传感器等方面具有非常广泛的应用。

附图说明

图1是本发明的具有磁电阻特性的异质结材料的2叠层结构示意图

图2是本发明的具有磁电阻特性的异质结材料的3叠层结构示意图

图3、用La_0.9Ga_0.1MnO和SrTiO_3-δ异质结材料，在室温和250Oe条件下，测得的磁电阻变化率。

图4、用La_0.6Ce_0.4MnO₃和LaAlO_3-δ异质结材料，在室温和不同磁场条件下，测得的磁电阻变化率。

图面说明：

1-衬底          2-掺杂锰氧化物层     3-第一辅助层

4-第二辅助层    5-第三辅助层

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

参考图1，制作一2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

用激光分子束外延设备，选用电阻率为2-6Ω.cm，2英寸单面抛光的n型单晶Si为衬底1，采用常规激光分子束外延工艺，在1×10^-2Pa的氧气条件下，在Si衬底1上外延生长250nm厚的La_0.9Sr_0.1MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2。然后在1×10^-3Pa的氧气条件下，在250nm厚的La_0.9Sr_0.1MnO₃薄膜2上外延生长100nm厚的缺氧钛酸锶薄膜做第一辅助层3，在1×10^-3Pa的氧气条件下，制备的SrTiO_3-δ薄膜其δ约为0.4。制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例2

按实施例1制备工艺，用BrTiO_3-δ代替SrTiO_3-δ做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸钡层做的第二辅助层4，制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例3

按实施例1制备工艺，用LaAlO_3-δ代替SrTiO_3-δ做第三辅助层5，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧做的第三辅助层5，制得2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例4

按实施例1制备工艺，用Nb掺杂的SrTiO₃代替Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶层做第一辅助层3，制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例5

按实施例1制备工艺，用p型的Si₃代替n型Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶3制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例6

按实施例1制备工艺，用p型的Ge代替n型Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3，制组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例7

按实施例1制备工艺，用n型的Ge代替n型Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3，制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例8

按实施例1制备工艺，用SrTiO₃代替n型Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3，制得的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例9

按实施例1制备工艺，用LaAlO₃代替n型Si做衬底1，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例10

按实施例1制备工艺，用ZrO₂代替n型Si做衬底(1)，制备掺杂锰氧化物(2)和缺氧钛酸锶做第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例11

按实施例1制备工艺，用MgO₂代替n型Si做衬底(1)，制备掺杂锰氧化物(2)和缺氧钛酸锶层做第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例12

用激光分子束外延设备，选用20×20mm²的掺杂钛酸锶为衬底1，在1×10^-3Pa的氧气条件下，采用常规激光分子束外延工艺，在20×20mm²的掺杂钛酸锶衬底上外延生长0.8nm厚的La_0.9Ga_0.1MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2；在0.8nm厚的La_0.9Ga_0.1MnO₃薄膜掺杂锰氧化物2上外延生长0.8nm厚的SrTiO_3-δ薄膜做辅助层3；把0.8nm厚的La_0.9Ga_0.1MnO₃掺杂锰氧化物薄膜层2和0.8nm厚的SrTiO_3-δ薄膜做第一辅助层3，依次进行交替叠层，叠层为100个周期，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸锶层做第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的钛酸锶是在1×10^-3Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.01。

图3是用本实施例的La_0.9Ga_0.1MnO和SrTiO_3-δ异质结材料，在室温和250 Oe条件下，测得的磁电阻变化率。最大磁电阻变化率达到34％，远大于锰氧化物的磁电阻变化率。

实施例13

用激光分子束外延设备，选用20×20mm²的掺杂钛酸锶为衬底1，在2×10^-4Pa的氧气条件下，采用常规激光分子束外延工艺，在20×20mm²的掺杂钛酸锶衬底1上外延生长5μm厚的La_0.9Ba_0.1MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2；在5μm厚的La_0.9Ga_0.1MnO₃薄膜2上外延生长10nm厚的SrTiO_3-δ薄膜层做第一辅助层3；把5μm厚的La_0.9Ba_0.1MnO₃薄膜层2和10nm厚的SrTiO_3-δ层做第一辅助层3，进行交替叠层，叠层3个周期，制备掺杂锰氧化物2和缺氧钛酸锶层的第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的钛酸锶是在2×10^-4Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.5。

实施例14

用激光分子束外延设备，选用20×20mm²的掺杂钛酸锶为衬底1，在2×10^-3Pa的氧气条件下，采用常规激光分子束外延工艺，在20×20mm²的掺杂钛酸锶衬底1上外延生长5μm厚的La_0.95Ti_0.05MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2；在5μm厚的La_0.95Ti_0.05MnO₃薄膜层2上外延生长5μm厚的BaTiO_3-δ薄膜层做第二辅助层4；把5μm厚的La_0.9Ba_0.1MnO₃薄膜2和5μm厚的BaTiO_3-δ薄膜层层做第二辅助层4；进行交替叠层，叠层2个周期，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸钡层做第一辅助层3，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的BaTiO_3-δ、是在2×10^-3Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.3。

实施例15

用激光分子束外延设备，选用50×50mm²的氧化镁为衬底1，采用常规激光分子束外延工艺，在2×10^-3Pa的氧气条件下，在50×50mm²的氧化镁衬底1上外延生长50nm厚的La_0.6Ce_0.4MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2；在50nm厚的La_0.6Ce_0.4MnO₃薄膜(2)上外延生长20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜做第三辅助层5；把50nm厚的La_0.6Ce_0.4MnO₃薄膜层2和20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜做第三辅助层5，依次进行交替叠层，叠层为10个周期，制备掺杂锰氧化物2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的LaAlO_3-δ是在2×10^-3Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.01～0.5之间均可以。

图2是用上述La_0.6Ce_0.4MnO₃和LaAlO_3-δ异质结材料，在室温和不同磁场条件下，测得的磁电阻变化率。最大磁电阻变化率达到23％，远大于锰氧化物的磁电阻变化率。

实施例16

按实施例15条件制备，用La_0.65Ta_0.35MnO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的LaAlO_3-δ是在2×10^-3Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.01～0.5之间均可以。

实施例17

按实施例16制备工艺，用La_0.9Sb_0.1MnO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例18

按实施例16制备，用La_0.6Nb_0.4MnO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃(做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物2层和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例19

按实施例16条件制备，用BaTa_0.05Ti_0.95O₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物层2，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例20

按实施例16条件制备，用Ba_0.95La_0.05TiO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例21

按实施例16条件制备，用La_0.7Pb_0.3MnO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物2，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例22

按实施例16制备工艺，用La_0.4Pb_0.3Ga_0.3MnO₃代替La_0.6Ce_0.4MnO₃做掺杂锰氧化物层2，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧第一辅助层5，组成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例23

用激光分子束外延设备，选用2英寸的n型Si做衬底1，采用常规激光分子束外延工艺，在5×10^-4Pa的氧气条件下，制备3叠层的异质结步骤如下：

(1)在2英寸的n型Si衬底1上外延生长20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2；

(2)在20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2上外延生长20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜做辅助层(5)；

(3)在20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜层5上外延生长20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2；

(4)在20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2上外延生长20nm厚的SrTiO_3-δ薄膜层做第一辅助层3；把步骤(1)、(2)、(3)、(4)作为一个周期进行交替叠层，共叠层6个周期，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5与缺氧钛酸锶的第一辅助层3，做成的3叠层具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的LaAlO_3-δ或缺氧钛酸锶是在2×10^-3Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ为：0.01～0.5之间均可以。

实施例24

按实施例23制备工艺，用BaTiO_3-δ代替SrTiO_3-δ做辅助层(4)，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧的第三辅助层5)与缺氧钛酸钡的第二辅助层4，做成的3叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例25

按实施例23制备工艺，用BaTiO_3-δ代替LaAlO_3-δ做第二辅助层4，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸钡的第二辅助层4与缺氧钛酸钡的第三辅助层5，做成的3叠层具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例26

用脉冲激光沉积设备，选用2英寸的n型Si做衬底(1)，采用常规激光沉积薄膜工艺，在5×10^-4Pa的氧气条件下，制备3叠层的异质结步骤如下：

(1)在2英寸的n型Si衬底(1)上外延生长20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2)；

(2)在20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2)上外延生长5nm厚的LaAlO_3-δ薄膜做辅助层(5)；

(3)在5nm厚的LaAlO_3-δ薄膜(5)上外延生长20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜(2)；

(4)在20nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2)上外延生长5nm厚的SrTiO_3-δ薄膜做辅助层(3)；把步骤(1)、(2)、(3)、(4)作为一个周期进行交替叠层，共叠层20个周期，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧第三辅助层5与缺氧钛酸锶的第一辅助层3，做成的3叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的钛酸锶和铝酸镧是在5×10^-4Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ的范围为：0.01～0.5均可以。

实施例27

按实施例26制备工艺，选用磁控溅射的制膜方法，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧第三辅助层5与缺氧钛酸锶的第一辅助层3，做成的3叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例28

用脉冲激光沉积设备，选用2英寸的n型Si做衬底(1)，采用常规激光沉积薄膜工艺，在5×10^-4Pa的氧气条件下，制备三种材料的异质结步骤如下：

(1)在2英寸的n型Si衬底(1)上外延生长20nm厚的SrTiO_3-δ薄膜做辅助层(3)；

(2)在20nm厚的SrTiO_3-δ薄膜(3)上外延生长5nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜做掺杂锰氧化物层2)；

(3)在5nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜(2)上外延生长20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜辅助层(5)；

(4)在20nm厚的LaAlO_3-δ薄膜(5)上外延生长5nm厚的La_0.7Ga_0.3MnO₃薄膜层2)；把步骤(1)、(2)、(3)、(4)作为一个周期进行依次交替叠层，共叠层20个周期，制备掺杂锰氧化物层2和缺氧铝酸镧第三辅助层5与缺氧钛酸锶第一辅助层3，做成的3叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。其中缺氧的钛酸锶和铝酸镧是在5×10^-4Pa范围气压条件下制备薄膜得到的，其中：δ的范围为：0.05或者是0.4均可以。

实施例29

按实施例1制备，在1×10^-7Pa的氧气条件下，制备的缺氧的SrTiO_3-δ第一辅助层3，在此条件下，SrTiO_3-δ的δ为0.5。制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。

实施例30

按实施例1制备，在1Pa的氧气条件下，制备的缺氧的SrTiO_3-δ第一辅助层3，在此条件下，SrTiO_3-δ的δ为0.01。制备掺杂锰氧化物层2和缺氧钛酸锶做第一辅助层3制成的2叠层的具有磁电阻特性的异质结材料。