镧锰氧化物与硅异质结的制备及电学性能研究

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由于其与众不同的属性,特别是其巨磁阻(CMR)效应,通式为La1-xAxMnO3(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。我们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SrTiO3基片上外延生长了La0.9Sr0.1MnO3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。
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