【摘 要】
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在过去几十年里,掺杂锰氧化物La1-xAxMnO3(A=Ca,Sr,orBa)得到了广泛的研究,其复杂的自旋、电荷、晶格以及轨道相互作用,涉及到一系列凝聚态物理的基本问题.这其中,La1-xSrxMnO3(LSMO)作为一种典型的宽禁带锰氧化物,具有稳定的室温磁巨阻效应,是一种良好的自旋电极.BiFeO3(BFO)作为目前唯一的室温多铁性材料,成为推动当前多铁性研究的主要材料体系之一.研究者通过对
【机 构】
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南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室 210093;台湾交通大学,材料科学与工程学系 台
【出 处】
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第十四届全国电介质物理、材料与应用学术会议
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在过去几十年里,掺杂锰氧化物La1-xAxMnO3(A=Ca,Sr,orBa)得到了广泛的研究,其复杂的自旋、电荷、晶格以及轨道相互作用,涉及到一系列凝聚态物理的基本问题.这其中,La1-xSrxMnO3(LSMO)作为一种典型的宽禁带锰氧化物,具有稳定的室温磁巨阻效应,是一种良好的自旋电极.BiFeO3(BFO)作为目前唯一的室温多铁性材料,成为推动当前多铁性研究的主要材料体系之一.研究者通过对BFO全面而深入的研究,已经发现了许多对多铁领域有启发意义的独特性能,比如畴壁电导效应、BFO畴结构的调控,以及BFO为基础的外延功能器件.通过精细的脉冲激光沉积参数控制,我们已经能够稳定的控制BiFeO3不同类型畴结构的成长.通过理论计算,我们发现:这些可控的畴结构,在外延成长中能够产生不同的周期性场效应作用.在众多的畴结构场效应作用中,我们着重研究了BiFeO3中71°铁电畴结构提供的各向异性应变场.在La1-xSrxMnO3/BiFeO3(LSMO/BFO)双层外延薄膜中,该应变场能够对LSMO层产生各向异性的张应变作用,从而使得LSMO中出现各向异性的相竞争.首先,我们使用PLD方法在DyScO3基板上制备了外延LSMO/BFO薄膜样品,并通过压电力显微镜(PFM)检验了BFO中71°畴的条状结构.此外,X射线摇摆曲线的测量结果也表明样品具有高质量的结晶和外延性能.同步辐射X射线倒易空间图谱确认了薄膜的外延关系,并通过图谱计算出了BFO和LSMO的面内晶格常数(平行和垂直于条状畴方向).通过变温电阻和磁光克尔效应等测量,我们发现LSMO在垂直和平行于条状畴结构的两个方向,存在着显著的宏观各向异性输运行为.低温锰元素的L2,3边缘的X光磁直线二色谱表明:Mn原子最外层电子轨道的占据几率也不同.在后面的工作中,我们希望能够实现BFO的电场调控,从而将锰氧化物和多铁性材料的特性结合在一起,实现非易失性的各向异性电阻开关,推动多重控制功能器件的发展.
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