电子型高温超导体／铁电体／巨磁阻材料异质结的生长及其电输运性质的研究

本文中采用脉冲激光沉积的方法原位制备了结构完整的La1.89Ce0.11CuO4（LCCO）／Ba0．7Sr0.33TiO3（BST）／La0.67Sr0．33MnO3（LSMO）三层膜，并在此基础上制得了类似P-I-N型的全钙钛矿结构材料异质结．在不同的温度区间对其电输运性质进行了测量．测量结果表明随着充当绝缘层的Ba0．7Sr0．3TiO3的厚度的变化，异质结的电输运机制也在变化．当其厚度到达25纳米时，整个结在低温区呈现良好的整流特性．     

溶胶-凝胶法制备(Ba0.7Sr0.3)TiO3/LaNiO3异质薄膜及其结构和介电性质研究

采用改进的溶胶-凝胶方法在单晶Si(100)衬底上制备了介电性能优异的(Ba0.7Sr0.3)TiO3/LaNiO3 异质薄膜.实验发现,在750 ℃下、O2气氛中晶化的LaNiO3薄膜的电阻率最小.C-V与I-V特性测量表明(Ba0.7Sr0.3)TiO3薄膜具有优异的介电性能,在频率为50 kHz、零偏压下的相对介电常数εr>300,偏压为6 V时漏电流密度JL<1.2×10-6 A/cm2.     

(La0.7Sr0.3MnO3)m(BiFeO3)n超晶格间隔的La0.7Sr0.3MnO3三明治结构制备及表征

采用射频磁控溅射的方法在SrTiO3(001,基片上制备了(La0.7Sr0.3MnO3)m(BiFeO3)n超晶格间隔的La0.7Sr0.3MnO3三明治结构.X射线衍射分析证明(La0.7Sr0.3MnO3)m(BiFeO3)n具有明显的超晶格结构.电流垂直于薄膜表面测得的电阻-温度关系表明.La0.7Sr0.3MnO3)m(BiFeO3)n超晶格薄膜在290 K有金属-绝缘体转变,略低于单层La0.7Sr0.3MnO3薄膜的转变温度.电流在0.01-10 mA范围内,观察到薄膜的峰值电阻随电流增大而减小,峰值变化率远大于单层La0.7Sr0.3MnO3薄膜,且随着超晶格周期厚度的增加而增大.低温下,电流-电压曲线表明其导电机制应主要为空间载子限制,且显示较大的电压偏置,表现出肖特基结的特性.     

La_(1-x)Sr_xMnO_3/TiO_2(x=0.2,0.15,0.04)异质pn结的整流特性

采用磁控溅射法制备的La1-xSrxMnO3(LSMO)/TiO2异质pn结表现出很好的整流特性.室温电流电压特性曲线显示随着Sr掺杂的增加,扩散电压增大,这可能由于Sr掺杂的增加导致载流子浓度增大所致.电流电压变温特性曲线显示随着测量温度的降低,扩散电压增大,这可能由于随着测量温度的变化导致界面电子结构的变化所致.值得提出的,异质pn结电阻随温度变化曲线表现出单层LSMO的金属绝缘相变特性,并且在低测量温度时表现出随着测量温度的降低结电阻增大,这可能是由于宽带隙的TiO2的引入导致.     

成分调制的La1-xSrx MnO3复合隧道结

利用磁控溅射和Sr成分的调制以及原位热处理方法,在10mm×10mm大小的(001)取向SrTiO3单晶衬底上制备出三明治结构为La0.7Sr0.3MnO3(100nm)/La0.96Sr0.04MnO3(5nm)/La0.7Sr0.3MnO3(100nm)的隧道结外延薄膜,然后再次利用磁控溅射方法,在三层单晶膜上方继续沉积Ir22Mn78(15nm)/Ni79Fe21(5nm)/Pt(20nm)等金属三层膜.最后利用深紫外曝光和Ar离子束刻蚀等微加工技术,制备出长短轴分别为12和6μm或者8和4μm大小的椭圆形La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结.在4.2K和外加磁场8 T的测试下,La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结其隧穿磁电阻(TMR)比值达到3270%,直接从实验上证实了铁磁性La07Sr0.3MnO3金属氧化物的自旋极化率(97%)可接近100%,具有很好的半金属性质.     

沉积氧压对La0.8Sr0.2MnO3/0.7wt%Nb:SrTiO3异质结的整流伏安特性及输运性的调控

采用脉冲激光沉积法在(100)0.7wt%Nb:SrTiO3(NSTO)衬底上制备了La0.8Sr0.2MnO3(LSMO)/NSTO(100)异质结,仔细研究了原位沉积氧压和真空退火对LSMO/NSTO异质结的结构及其整流伏安特性的调控.X-射线线性扫描和原子力显微镜测量显示,低氧压制备的LSMO/NSTO(100)异质结具有良好的外延结构和平整的表面.电流-电压(I～V)曲线显示,沉积氧压为100mTorr的异质p～n结展现出极好的整流伏安特性;而氧压为240mTorr的异质p～n结平缓增加的电流可解释为异质p～n结在界面处晶格缺陷的增加.作为对比,沉积氧压调控的LSMO/SrTiO3(100)薄膜的输运性也被研究.电阻率结果显示,低氧压制备的LSMO薄膜,其电阻率的增加及金属-半导体转变温度Tp的降低归因于氧空位增加诱导的Mn4+离子减少及MnO6八面体的畸变.     

衬底温度对La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质P-N结整流特性的影响

本文利用磁控溅射法通过改变衬底温度成功制备出La0.8Sr0.2 MnO3/TiO2异质P-N结.当衬底温度升高时,LSMO/TiO2异质PN结表现出相对较好的整流特性.这可能是由于衬底温度的升高导致氧气吸收的增加,进而导致载流子浓度增大,串联电阻降低.电流电压的变温特性曲线显示随着测量温度的降低,扩散电压增大,这可能由于能带结构模型与热激活模型共同决定.值得提出的,异质P-N结结电阻随温度变化曲线呈现出单层LSMO表现的金属绝缘相变特性,并且在低测量温度时表现出随着测量温度的降低结电阻增大,这可能是由于宽带隙的TiO2的引入导致.     

多铁性BiFeO_3异质结构在多场作用下物理性质研究

多铁材料BiFeO3不但具有优越的铁电特性,同时由于电、磁、光之间的耦合作用,可以实现电场控制磁化,光照控制电学性质,是研究新型多参量耦合器件的首选材料。文章介绍了作者实验室对铁电材料BiFeO3异质结构的可反转二极管效应和电致电阻效应的研究。在理论研究方面,作者考虑了金属电极的不完全屏蔽效应,提出了极化控制界面肖特基势垒高度模型,解释了金属/铁电结构/金属的可反转二极管效应。在BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3铁电/铁磁异质结构实验研究方面,作者研究了BiFeO3薄膜厚度对体系电学和磁学性质的影响,实现了在光、电双场调控下研究Au/BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3体系的光、电性质,可为以后研究多参量对器件性能的影响提供参考。     

Sb2O3的丰度对（1-x）La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/（x/2）（Sb2O3）电输运性质的影响

用固相反应法制备(1-x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/x/2(Sb2O3)(x=0.00,0.02,0.15)样品,通过X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片及SEM能谱(EDS),ρ～T曲线研究样品的结构及电输运性质.结果表明:Sb离子没有进入Mn位,Sb2O3包覆在La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3颗粒表面,Sb2O3起助熔剂作用,使得复合样品的颗粒变大且大小相对均匀;复合样品的绝缘体-金属转变温度TP较纯的La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3的TP提高20K左右,对x=0.15的样品电阻高峰值比纯的La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3的峰值电阻率增大两个数量级,用自旋极化隧穿理论予以解释.     

SmFeO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超晶格中应力效应与磁性质

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在NdGaO3(110)衬底上制备出了由钙钛矿锰氧化物材料La0.7Sr0.3MnO3和正铁氧体材料SmFeO3构成的高质量外延超晶格.在这一超晶格体系中,固定层数不变,当La0.7Sr0.3MnO3层厚度大于SmFeO3层的厚度时,超晶格的晶格逐渐发生弛豫,反之,则与衬底很好地共格.此外,伴随着这种应变状态的改变,超晶格的磁转变温度TC逐步增加,易磁化轴发生转变.我们认为这种应力状态以及磁性质的改变来源于强正交性的SmFeO3与菱形La0.7Sr0.3MnO3中氧八面体的界面耦合.     

光子湮没算符高次幂本征态的完备性问题

本文对光子湮没算符高次幂本征态的完备性问题进行了详细研究,给出了a^k正交归一本征态的正确的完备性关系.同时,纠正了现有文献报道中所出现的一些错误.     

Tc级数解的收敛半径问题

本文从Eliashberg方程出发,证明了一个计算T_c级数解收敛半径1/Λ的公式。它和作者之一及其合作者在前一篇文章中猜测的公式实际上是相符的,从而肯定了他们建议的计算Λ的方法是正确的。 关键词：     

K+介子衰变的分枝比

The branching ratio of the following three modes of K⁺-meaon decay K⁺→μ⁺+π⁰+ν K⁺→e⁺+π⁰+ν K⁺→μ⁺+ν is calculated by using the theory of the universal Fermi weak interaction proposed by Feymann and others. Perturbation method with cut-off is used. The ratio obtained is 1:1.5:12, which is in fair agreement with the experimental value 1:1:15. It is shown, other conbinations of Fermi interactions can not give result in agreement with experiment.     

尺寸效应对非晶态TM100-xMx合金结构的影响

本文通过对非晶态合金结构的计算机模拟,研究非晶态TM_100-xM_x合金在成分基本相同条件下,M原子与TM原子尺寸比的变化对合金结构的影响。为此,分别模拟了Fe₈₀P₂₀,Co₈₁P₁₉和Fe₈₀B₂₀等非晶态合金的结构,并从径向分布函数、拓扑短程序、结构的稳定性和电子迁移引起的原子尺寸变化等方面讨论了原子尺寸的变化对非晶态合金结构的 关键词：     

利用倾斜角度蒸发法制备Al/Al_2O_3/Al超导隧道结

利用电子束曝光法对双层光刻胶进行曝光来制备悬空掩模结构,在此基础上利用电子束蒸发系统采用倾斜角度蒸发法制备铝超导薄膜,采用热氧化法在底层铝膜表面形成氧化铝作为势垒层,制备出铝SIS超导隧道结,并在360mK的情况下对铝结进行了Ⅰ～Ⅴ特性的初步测量.铝隧道结的成功制备为下一步构建超导量子比特器件,研究其量子特性奠定了良好的基础.     

预注入对Si1-xCx合金形成的影响

室温下在单晶Si中注入(0.6—1.5)at%的C原子,部分样品在C离子注入之前在其中注入²⁹Si⁺离子产生损伤,然后在相同条件下利用高温退火固相外延了Si_1-xC_x合金,研究了预注入对Si_1-xC_x合金形成的影响.如果注入C离子的剂量小于引起Si非晶化的剂量,在950℃退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇,难于形成Si_1-xC关键词： 离子注入 固相外延 1-xC_x合金')" href="#">Si_1-xC_x合金     

非晶态合金Ni64B36结构的计算机模拟(Ⅱ)——边界条件对模型结构的影响

本文用计算机制作的模拟Ni₆₄B₃₆非晶态合金的结构模型作为初始位形,分别在自由边界、固定边界、周期边界和准动态平衡边界条件下,用不同于以往的松弛方法进行了能量极小化计算。通过分析和对比松弛前后各模型的各种结构参数的变化,讨论了各类边界条件对松弛模型结构的影响。 关键词：     

原子核的转动惯量和gR因子

基于Inglis的推转模型(cranking model),我们利用Nilsson波函数对原子核转动惯量及集体运动g_R,因子作了仔细的计算,计算结果相当满意,无论在数值上,或是随不同原子核的变化,以及随不同激发带的变化上都和实验结果相近。其原因可能是由于选择了一个较恰当的、含有强自旋轨道耦合的轴对称自洽场。     

非晶态Fe-P合金结构的计算机模拟(Ⅱ)——Fe100-xPx结构与成分关系

本文以计算机制作的模拟非晶态Fe_100-xP_x(x分别取25,20,15)合金的无规密堆模型作为初始位形,应用准动态平衡边界条件、截尾Morse势对体系进行松弛(能量极小化)计算。得到了松弛前后三种不同成分模型的体系能量、简约径向分布函数、配位数分布、角分布函数及均匀度,讨论了非晶态Fe_100-xP_x合金结构与成分的关系。 关键词：