钙钛矿结构锰氧化物属强关联电子体系。电荷、轨道、自旋、晶格等自由度相互关联,导致锰氧化物具有一系列复杂的物理性质,包括庞磁电阻效应、电荷-轨道有序、Jahn-Teller畸变、金属绝缘体转变、自旋极化、相分离等。这些物理性质对外界扰动如压力、磁场、温度、光照、电场等非常敏感。现有理论例如双交换理论、极化子理论、相分离理论等都难以对各种物理现象作出统一解释。锰氧化物丰富的物理行为的研究不但会大大丰富凝聚态物理理论,还可能推动磁传感器、人工材料设计、自旋电子学等的应用研究。通过对锰氧化物异质结的研究,可能从不同角度揭示锰氧化物各物理过程的物理本质,为人工结构材料/器件的设计奠定基础。本论文中主要对锰氧化物基异质结的界面性质做了系统深入的研究,主要结果可以归纳如下:　　 (1)应力是影响薄膜和异质结中物理性质的重要参数。本论文中首先选择研究了具有压应变特征的Fe3O4/SrTiO3:Nb,La2/3Ba1/3MnO3/SrTiO3:Nb和具有张应变特征的LaNiO3/SrTiO3:Nb体系,通过光电法系统的研究了应变对界面势垒的影响。研究发现无论是在钙钛矿氧化物异质结还是Fe3O4/SrTiO3:Nb异质结,界面势垒的变化值与面外晶格常数的相对变化都遵循线性变化关系,张应变导致势垒降低,压应变导致势垒升高。这一工作为异质结构的设计提供了重要信息。　　 (2)在界面处直接插入缓冲层是调制异质结界面性质的最直接的方法。我们通过光电法系统研究了不同厚度缓冲层对La2/3Ca1/3MnO3/LaMnO3/SrTiO3:Nb异质结的影响。发现LaMnO3厚度从0 nm增加到2 nm时,界面势垒从1.22 eV上升到1.48 eV。LaMnO3厚度大于2 nm后界面势垒不再变化。分析表明LaMnO3缓冲层使异质结锰氧化物一侧在界面处的能带发生了向下弯曲,从而出现了上述行为。　　 (3)研究了载流子浓度对La1-xCaxMnO3/SrTiO3:Nb异质结界面势垒的影响,发现Ca含量小于0.67时界面势垒基本不随Ca含量变化,近似保持为一个恒定的数值～1.2 eV[(100)取向薄膜]或～1.3 eV[(110)取向薄膜]。分析表明低Ca含量情况下可能存在费米面钉扎,导致界面势垒对Ca含量不敏感。在高Ca含量时费米面钉扎解除,界面势垒随费米面降低而增加。