钙钛矿锰氧化物薄膜及异质结的研究.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论又钙钛矿锰氧化物薄膜及异质结的研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：傅夏妮凝聚态物理余庆选副教授二。一二年五月一日Universit)ofS‘‘TechnologyofChinanversityofcienceand-echnoloS’．qyhInaAdissertationforMasterSdegreeStudiesonthemaganite--basedfilmsandheterojunctionsAuthor’SName：Speciality：^●Supervlsor：1—'’·‘Fmlshedtime：FuXianiCondensedMat

2、terPhysicsProf．QingxuanYuMay1趴，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口公开口保密(——年)作者签名：导师签名：签字日期：摘要摘要钙钛矿锰氧化物由于其电荷有序、自旋有序、晶格畸变以及轨道有序等多种自由度存在相互耦合，使得它在磁存储、自旋阀、磁传感器件和自旋晶体管等方面有着广泛的应用。由于对小型器件的需求，以及钙钛矿锰氧化物薄膜的制备技术的提高，人们在薄膜的制备和小型器件的研究方面取得了比较大的成果。La“Ca。Mn03作为钙钛矿锰氧化物中典型的材料，引起了广大研究者们的兴趣，特别是近几年对该材料薄膜的研究，主要研究内容包括：整流特性、磁电阻效应、电致电阻效应、磁电容效应、电致电容效应和高低阻等等。

4、本论文主要研究Lal．。Ca。Mn03(LCMO)(x=O．2，O．3，0．375，0．4，0．5，0．6，0．7)薄膜随Ca掺杂浓度的变化其晶格常数的变化情况，以及LCMO／Sro．995Nbo．005Ti03(SNTO)P—n结的磁电容效应，磁电容效应的存在主要取决于LCMO中的相分离的现象。各章的主要内容如下：第一章我们主要介绍了钙钛矿锰氧化物的基本性质，包括研究历史，晶体结构，磁结构和电磁相图；钙钛矿锰氧化物薄膜中的应力及其P．／'／结的研究进展；钙钛矿锰氧化物P．刀结的磁电容效应和引起该效应的三个主要因素。第二章主要介绍了Lal-xCa。Mn03(x=0．2，0．3，0．

5、375，0．4，0．5，0．6，0．7)薄膜的晶格常数随着Ca掺杂浓度的变化情况，从中我们得到了【(c．co)／Co(％)]的值，按照一般情况来说，该值应该是负值，但是从Ca掺杂浓度为O．4起，该值变成负值，我们主要从三个方面来对该现象进行分析和讨论，我们认为以上现象主要是由薄膜和衬底的热膨胀系数不同所导致的。第三章我们主要测量了Lal一。CaxMn03／SNTO(x=0．2，O．3，0．4)三个样品的磁电容效应，我们得出当x=0．3时的磁电容是最大的，磁电容的存在主要是由LCMO的相分离导致的。我们还用理想因子和磁性质分别解释了当x=0．2和x=0．4时磁电容比较小的原因。第四章

6、我们简要介绍一下金属一绝缘体一金属(MIM)和金属一铁电体一金属(MFM)的电阻转换效应。很多材料系统，如氧化物、有机材料和半导体等等都存在电阻的双稳态转变。这对将来我们研究非易失存储器具有重要的意义。导致MIM和MFM中存在双稳态或者多稳态的原因我们主要用三种物理机制来进行讨论：氧空位的电迁移；局部电流的形成或者传导丝的形成；局部自发极化的翻转。关键词：锰氧化物薄膜热膨胀异质结磁电容AbstractTheperovskitemanganitematerialshavebeenintensivelyusedinapplicationssuchasmagneticstorage，sp

7、invalve，magneticsensorpieces，spintransistor，etcbecauseoftheircouplingofcharge，spin，lattice，andorbitaldegreesoffreedoms．Asaresultofthedemandforsmalldevicesandtheimprovinginthepreparationofperovskitemanganeseoxidefilm，peoplehavemadeabigac