钙钛矿钴锰氧化物磁各向异性的研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:berry909
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钙钛矿型过渡金属氧化物具有诸多新奇的物理现象,其中钙钛矿型钴、锰氧化物由于在自旋电子学器件中的广泛应用,一直是凝聚态物理学的研究热点。钴酸镧(La Co O3)作为典型的钴氧化物,具有独特的磁性和丰富的自旋态,具体表现为:块体时不具有磁性,而当以薄膜存在时,显示明显的铁磁性,并且其自旋序排布在受到外界作用时,将会表现为高自旋态、中自旋态以及低自旋态;锰氧化物—锰酸锶镧(La0.7Sr0.3Mn O3)具有半金属性、高居里温度及庞磁阻效应,在自旋阀、磁性隧道结等器件中有着广阔的应用前景,因此吸引了研究者的广泛关注。此外,在氧化物异质结中,由于界面处极性不连续的存在,导致二维电子气、超导等新奇物理现象的产生,使得极性不连续体系也成为一个新的研究热点。本论文选取典型的钙钛矿型氧化物La Co O3和La0.7Sr0.3Mn O3薄膜以及SrCuO2/SrMnO3异质结为主要研究对象,通过应变、取向以及极性等手段进行磁性的调控。论文的具体研究内容如下:(1)利用带有反射式高能电子衍射的脉冲激光沉积设备,分别在(001)取向的Sr Ti O3(STO)、(La Al O3)0.3(Sr2Al Ta O6)0.7(LSAT)、La Al O3(LAO)、YAl O3(YAO)基片上制备一系列高质量外延的La Co O3薄膜,通过磁性测试,发现了LCO薄膜的磁各向异性。而且我们还发现无论薄膜受到拉应力还是压应力,都会有铁磁性信号的出现,并且LCO薄膜在应力由拉到压的变化中,易轴也会由开始的面内方向转到面外,同时利用X射线光电子能谱仪精确的测量了在不同LCO薄膜中Co2+的百分含量从12.8%到10.6%,证明这种微小的变化对LCO薄膜的不同磁化强度有相对较弱的影响。(2)系统的研究了相同衬底不同取向和相同取向不同衬底对LSMO薄膜各向异性的影响,利用带有RHEED系统的脉冲激光沉积设备制备出高质量的厚度为13 u.c.(5nm)的LSMO外延薄膜。对于(001)取向来说,拉应力衬底STO和LSAT上的薄膜易轴在面内,而在压应力LAO上,易轴转到面外。(110)取向的衬底上的LSMO薄膜,在提供拉应力的STO、LSAT衬底上,表现为优先占据面内的轨道3z~2-r~2;在压应力LAO衬底上由于提供的应力不同,导致电子轨道的占据情况不同,为优先占据x~2-y~2轨道。通过本实验的研究阐明了LSMO薄膜的磁各向异性和轨道占据状态是如何受应力及取向的影响。(3)设计制备[(SrCuO2)n/(SrMnO3)6]10超晶格样品,n取2~8。我们发现在SrMnO3厚度保持不变,随着SCO层厚度的减小,其中的铜氧面原子构型由面状结构变为链状型。随着这一结构变化,异质结中面外方向的磁序也发生变化,具体变现为:SCO厚度增大时,异质结的饱和磁化强度正在逐渐减小,当到达七个晶胞时,异质结的饱和磁化强度反而逐渐增加。这是因为当异质结中SCO较薄呈现面外链状时,界面处的Cu和Mn之间存在较强的交换作用,这种交换作用会产生界面铁磁序,所以较薄时饱和磁化强度较强;随着SCO层变厚呈现面状结构时,界面处Cu和Mn之间的交换作用被打破,此时铜氧化物表现为块体时的非补偿状态的反铁磁性,饱和磁化强度出现微弱增加的趋势。综上所述,本论文研究了钙钛矿过渡金属氧化物薄膜中应力、取向以及极性不连续等条件对薄膜各向异性和磁性的影响。这些研究有助于人们对钙钛矿过渡金属氧化物的理解,对以后的研究具有一定的指导意义。
其他文献
烧结钕铁硼因其优异的磁学性能被广泛应用于新能源汽车、航空航天以及传统消费电子领域。但是烧结钕铁硼磁体在高温状态运行时,磁性能会迅速下降甚至失效。工业领域对烧结钕铁硼磁体高温温度稳定性要求越来越高。基于此本论文重点研究了溅射镀Dy、Dy Fe和Dy/Al复合层等Dy基重稀土扩散层对烧结NdFeB晶界及磁性的调控,主要研究内容及结果如下:(1)我们首先采用N50烧结NdFeB磁体探究了晶界扩散Dy单质
学位
庄一拂(1907-2001),浙江嘉兴人,二十世纪著名曲家,毕生治学勤谨,学殖深厚,活跃于曲坛,在诗词创作、戏曲作品的创作与整理等方面抉微钩沉,广稽群籍,成果颇丰。关于庄一拂的研究自上世纪90年代末逐步繁盛,主要集中于对其《古典戏曲存目汇考》研究及补正方面。庄一拂一生始终与昆曲相伴相随,自小学习、演唱到撰写及研究昆曲贯穿始终,与赵景深、钱南扬等戏曲家交好,同时积极参与曲社活动,广交好友,与友人互相
学位
家长参与是当今家校合作共育大背景下必须面对的一大课题。家长参与问题需要引起家长、学校乃至全社会的共同关注。相比城市家长参与教育,农村家长参与教育一直处于劣势地位。本研究主要利用问卷调查法和访谈法,在爱普斯坦重叠影响阈理论的基础上,采用自编问卷,以山西省L市H县小学生家长为研究对象进行调研,将农村家长参与教育分为:在家参与、亲职教育、社区协作、家校沟通、志愿服务、学校管理六个维度,从参与实际行为和理
学位
青少年是祖国的未来与希望,是中国特色社会主义事业的继承者和接班人。可以说,他们的平安健康,既是每个家庭的期望,也是学校长远发展及社会良性运行的不竭动力。随着我国经济的快速发展、科技的全面进步、教育事业的稳步提升,社会呈现出多元化的发展态势,在给人们生活提供便利的同时,也对学生安全提出了更高的要求和巨大的挑战。近年来,有关中学生的安全事件频频发生,引起社会各界高度重视的同时,也暴露出了当前我国中学生
学位
团簇是由两个或两个以上的原子组成的结构,具有尺寸小、易调控的特点,因此受到了广大科研人士的关注。根据磁性有无可将团簇分为磁性团簇和非磁性团簇。磁性团簇的磁各向异性能(MAE)是用于判断材料存储信息的能力的一个重要指标。由于大部分磁性团簇本身固有的MAE较小,如何增大团簇的MAE成了人们关注的一个方向。因此,我们将团簇吸附在衬底上,不仅可以调控团簇的MAE,也可以诱导衬底产生磁性,在电子器件上具有广
学位
近些年来,随着薄膜生长和制备技术的发展,人们在两种材料复合的异质结中可以观察到一些新奇的物理性质,如交换偏置(EB)、磁电耦合、界面二维电子气等,这些现象对于器件性能的提高具有重要的意义。其中,具有交换偏置效应的异质结在自旋阀、磁记录读头、磁性随机存储器等自旋电子器件中已经有广泛的应用。与传统交换偏置现象相比,利用具有自发交换偏置效应的异质结可以进一步降低器件的功耗。离子液体门电压方法作为一种调控
学位
近年来,全球经济快速发展,气候变化引发一系列极端天气事件诸如极寒、高温、海啸、洪水、暴风雨雪等时有发生,对人类生活的影响日益紧迫,人们为此也越来越关注气候变化问题。随着有关气候变化的议题频频登上西方主流媒体的版面,国际社会呼吁各国加强合作,商讨如何应对气候变化问题。显然,气候变化已经成为各个国家必须面对的问题,它也为我们这个时代敲响警钟。面对此关乎全人类命运的议题,斩获多项国际文学大奖的印度知名作
学位
纳米复合永磁材料与一般的磁性材料比较,具备很多的优点,例如纳米复合体系的磁能积较高、剩磁比明显提高、所含的稀土成分较少等,因此受到人们的广泛关注。随着对磁性纳米复合材料研究的不断深入,人们更加期望向其高性能、功能化方向发展,因此,根据不同的使用要求设计出相应功能化的材料具有重要意义,而核/壳型结构磁性纳米复合材料正顺应了这种发展趋势。核/壳结构磁性复合纳米材料与传统的纳米复合磁性材料相比具有明显的
学位
铁电材料是指在一定温度范围内具有自发极化,且极化方向能被外加电场可逆反转的一类材料。随着电子器件高速微型化的发展,对铁电材料提出了小型轻量、高密度集成等更高的要求,然而由于传统铁电材料存在尺寸效应,使得器件小型化遇到瓶颈。近年来,二维铁电材料逐渐引起研究人员的关注,二维铁电材料在原子尺度下依然具有稳定的自发极化,非常有利于器件的小型化,可以大大提高集成度,结合其独特的半导体特性,能够应用于半导体场
学位
新冠病毒疫情以其传播速度之快给世界带来了巨大的灾难,这引起了国内外媒体的普遍关注。中国外交部作为中国对外发布消息的重要窗口,及时向全世界传播中国对世界重大事件的看法,它代表了中国的形象。本研究的理论依据是及物性系统,近年来基于及物性系统的分析主要集中于政治新闻语篇,对中国国家形象“他塑”的研究成果较多,涉及《纽约时报》关于中国反腐报道,美国官方涉华话语等。然而对我国国家形象“自塑”的研究较少,仅有
学位