在稀土掺杂的钙钛矿锰氧化物材料中引入人工晶界、铁磁性导体或绝缘体两相结构等方法在一定程度上可以提高材料的低场磁电阻,降低磁电阻的温度敏感性和结构敏感性。但是,近年来的研究工作没有重大突破,限制了基于锰氧化物薄膜的功能器件走向实用。另一方面,利用脉冲激光沉积技术,我们可以外延生长超晶格对磁性多层膜结构进行调制。这样制备出的人工超晶格材料,有望突破上述限制,使基于锰氧化物薄膜的功能器件走向实用。因此,对超晶格应变的表征是一个值得研究的重要方向。沿着这个方向,我们利用脉冲激光沉积技术,外延生长了超晶格[Pr0.7Ca0.3Mn03/La0.5Ca0.5MnO3]20和[La0.8Ca0.2MnO3/La0.5Ca0.5MnO3]20,并用高分辨X射线衍射技术表征超晶格结构,在此基础上对其应变状态进行了分析。利用脉冲激光沉积技术,先在MgO(001)单晶衬底上生长一个La0.5Ca0.5MnO3缓冲层(厚度240A),再在其上外延生长了一系歹[Pr0.7Ca0.3MnO3/La0.5Ca0.5MnO3]20超晶格。其中,La0.5Ca0.5MnO3层的厚度固定为48A,而Pr0.7Ca0.3MnO3层的厚度取为24A、48A、72A、96A、120A,以便考察应变的影响。结果表明：超晶格的平均面内晶格常数随周期内Pr0.7Ca0.3MnO3层厚度的增加先增大再减小,与法向晶格常数变化趋势相反,这是应变和弛豫的结果。测量厚度范围内,所有超晶格平均面内晶格常数都略小于块材La0.5Ca0.5MnO3和Pr0.7Ca0.3MnO3的晶格常数,这是MgO衬底上生长的缓冲层与超晶格界面作用的结果。为了考察不同衬底上一个生长周期内各组分厚度的变化对超晶格的结构和应变弛豫的影响,我们选取SrTiO3, LaAlO3衬底,生长了一系列[La0.8Ca0.2MnO3/La0.5Ca0.5MnO3]20超晶格。研究结果表明,在SrTiO3衬底上的超晶格中存在水平张应变；在LaAl03衬底的超晶格中存在水平压应变。当超晶格组元层厚度在小范围内同步增大时,伴随组元层厚度的增加,水平应力释放,使晶格应变得到弛豫,直到完全弛豫状态。在单独改变铁磁层La0.8Ca0.2MnO3厚度时,由于衬底LaAl03较小的晶格常数与超晶格失配,使超晶格在水平方向处于压应变状态。与之相反,在垂直方向处于张应变状态。特别在铁磁层厚度大于92A以后,面内晶格常数和法向晶格常数都几乎不变。此时超晶格几乎完全驰豫,所有超晶格样品都具有完美的生长质量。