La1.89Ce0.11CuO4/La0.7Ca0.3MnO3异质结的原位制备及输运性质研究

采用脉冲激光沉积方法,在SrTiO3(STO)基片上原位制备了电子型掺杂高温超导体La1.89Ce0.11CuO4(LCCO)与超大磁电阻(CMR)材料La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)异质结.使用X射线衍射和透射电镜分析,表明异质结是c轴取向外延生长.LCCO层的超导转变温度TC0是18.5K,LCMO层的金属-绝缘转变温度为195K.我们研究了这种异质结的界面微分电导,得到LCCO的能隙大小是4.2meV.     

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．     

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)/Ba0.7Sr0.3TiO3(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.     

La1/8Ca7/8MnO3/Sr0.95Nb0.05TiO3异质结的整流特性和磁输运性质

在5%Nb掺杂的SrTiO3衬底上用磁控溅射法外延生长了La1/aCa7/aMnO3薄膜形成异质结,该异质结有类似于传统P-n结的整流特性.磁场下扩散电压减小,当温度低于130 K以下,扩散电压的减小非常明显.这和在此温度以下,La1/8Ca7/aMnO3出现自旋倾斜态密切相关.我们计算出异质结的结电阻和磁致电阻(MR),在不同大小的正负偏压,不同磁场下,都得到负的MR值.我们给出界面附近的La1/8Ca7/8MnO3的能带结构并分析了外加磁场对洪德耦合,Jahn-Teller畸变等机制的作用,来解释该异质结的磁输运行为.结果有助于了解高Ca掺杂锰氧化物异质结的性质.     

La2/3Ca1/3MnO3薄膜自旋输运特性研究

本文通过射频磁控溅射法制备了La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)薄膜.该薄膜在接近峰值电阻温度Tp(Tp=308K)发生铁磁金属相-顺磁绝缘体相相变.磁场的作用下,电阻温度曲线较无磁场时发生右移,而且Tp点也向高温移动,(H=0.5T时,Tp≈314K;H=1.0T时,Tp≈318K);1T磁场所产生最大的磁电阻值为34%.激光作用下,电阻温度曲线向左移动,Tp变为300K,其最大的光致电阻变化相对值为43.5%.能带理论定性分析表明产生这一不同现象主要是由于eg电子的不同状态引起的.     

La0．5Er0．2Ca0．3Mno3低温磁电阻效应的实验研究

本文简要介绍对La0．5Er0．2Ca0．3Mno3进行低温电磁测量的实验过程,研究掺杂后复合体系的磁电阻效应。     

La2／3Ca1／3—xSrxMnO3系列锰氧化物材料的Rietveld结构分析

用固相反应法制备了La2/3Ca1/3-xSrxMnO3系列样品，利用Rietveld方法精修晶体结构，结果表明，当x≥0.15时，样品由正交结构（Pnma)转变为六方结构（R－3c)。本文详细介绍了Rietveld精修方法并分析了Sr^2 ,Ca^2 对材料结构的影响。     

La2/3Ca1/3MnO3/Eu2CuO4/La2/3Ca1/3MnO3磁性隧道结的制备与表征

采用磁控溅射,紫外线光刻和离子束刻蚀制备了La2/3Ca1/3MnO3lEu2CuO4/La2/3Ca1/3MnO3磁性隧道结.通过对获得的磁性隧道结的Ⅰ-Ⅴ特性测量,发现非线性的Ⅰ-Ⅴ特性,显示结样品的隧穿特性.有趣的是发现在电极材料La2/3Ca1/3MnO3的金属-绝缘体转变温度(Tp)以下,Ⅰ-Ⅴ曲线出现一个跳变.随着温度降低,开始出现跳变的临界电流增大,但是跳变都发生在同样的电压下～209mV.当电流增大或减小在跳变点附近出现回滞.这一跳变只发生在铁磁金属态,表明这是一个磁性相关联的效应,可能对应一种新的磁性开关过程.虽然,目前对这一现象背后的物理机理还不清楚,但是,这一现象有可能在未来自旋电子学器件方面具有潜在的应用价值.     

La5／8-xPrxCa3／8MnO3体系电输运特性的研究

对La5／8-xPrxCa3／8MnO3（x=0，0．13，0．20，0．25）体系的电输运特性进行了系统研究．结果表明随着Pr含量的增大金属一绝缘转变温度（TMI）减小，在高于TMI的温度区域，该体系的电输运行为具有绝缘体特性，符合可变程跳跃模型；而在较低温度（50K以下），其电阻率存在极小值现象，且随磁场的增大而逐渐受到抑制．对这种电阻率极小值现象从强电子-电子相互作用角度进行了分析讨论．     

La0．85Sr0．015MnO3—δ／Fe异质结构的瞬间光电导研究

采用磁控溅射的方法在Si基片上制备了La0.85Sr0.015MnO3-δ/Fe异质结构,对所制备结构中La0.85Sr0.015MnO3-δ薄膜的输运及光诱导特性进行了分析,表明薄膜在整个测量的温度区间内呈现金属一半导体相变,相变温度为130K.在低温金属相,磁场作用导致电阻减小,而高温半导体相则使电阻增大;激光辐照导致样品电阻减小,并产生瞬间光电导效应,即随着激光的关闭电阻瞬间恢复到原值,其相对变化值随着温度的降低而增大,并在温度为80K时达到极大值约1660%,分析认为该瞬态光电导效应可能与薄膜本身的氧缺陷有关.     

Magneto-transport properties of La0.7Ca0.3MnO3/SrTiO3/La0.7Ce0.3MnO3 tunnel junction

Hole-doped rare-earth manganite La_0.7Ca_0.3MnO₃ and the electron-doped manganite La_0.7Ce_0.3MnO₃ both show a metal-insulator transition around 250 K associated with a ferromagnetic transition and colossal magnetoresistance. In an earlier publication we have reported the rectifying characteristic of La_0.7Ca_0.3MnO₃/SrTiO₃/La_0.7Ce_0.3MnO₃ tunnel junction at room temperature, showing that it is possible to fabricate a diode out of the polaronic insulator regime of doped manganites. Here we report the magneto-transport properties of such a tunnel junction above and below the metal-insulator transition. We show, from the large positive magnetoresistance of the tunnel junction at low temperature, that La_0.7Ce_0.3MnO₃ could be a minority spin carrier ferromagnet. The implication of this observation is discussed.     

La0.7Ca0.3MnO3中的双交换作用与小极化子效应

本文研究了La0.7Ca0.3MnO3多晶样品的输运性质、电子顺磁共振(EPR)谱随温度的变化规律.实验发现,材料电阻率、热电势在居里温度附近各形成一个尖锐的峰,而在居里温度上、下有着完全不同的变化规律,EPR谱结果也与之完全吻合.可以认为在居里温度以下双交换作用使eg电子退局域而减小电阻率;而在居里温度以上由Jahn-Teller晶格畸变形成的小极化子使eg电子局域化而增大电阻率.进而证实是双交换作用和小极化子效应共同导致了CMR效应的出现.     

La0.7Ca0.3Mn1-xCrxO3的激光超声研究

运用激光超声的方法测定了五种不同掺杂的巨磁锰氧化物La0.7Ca0.3Mn1-xCrxO3(0.01≤x≤0.60)室温(300 K)下的超声纵波声速.结合热导率的数据,对声速随掺杂浓度的变化原因进行了深入的分析.得到在顺磁绝缘态Cr3 离子的掺入造成了晶格局部涨落的变化,低掺杂使得晶格局部涨落增强,声子U散射弛豫时间减小.     

Activation energy in La0.7Ca0.3MnO3/YBa2Cu3O7-δ / La0.7Ca0.3MnO3 superconducting trilayers

Resistivity vs. temperature measurements on La_0.7Ca_0.3MnO₃/YBa₂Cu₃O_7-δ /La_0.7Ca_0.3MnO₃ (LCMO/YBCO/LCMO) trilayers with different YBCO thickness, were performed in external magnetic field H up to 8 T. By evaluating the activation energy U from the slope of the resistivity Arrhenius plot, a strong depression of U has been observed when decreasing the YBCO layer thickness and the absolute U values appear to be reduced with respect to the values reported in literature in the case of YBCO thin films and YBCO/insulating multilayers. Moreover, a logarithmic U vs. H dependence is shown both in the case of thick and thin YBCO layers indicating the formation of a two dimensional vortex lattice. The experimental data are discussed considering the strong influence of the ferromagnetic LCMO on the superconducting YBCO properties which reduces the effective YBCO thickness more than predicted by the conventional theories.     

La0.7Ca0.3MnO3/MgAl2O4复合样品的电输运特性

我们用传统的固相反应法制备了(La0.7Ca0.3MnO3)1-x(MgAl2O4)x复合样品.通过XRD分析发现在此系列复合样品中La0.7Ca0.3MnO3和MgAl2O4两相共存;电阻率温度关系分析表明MgAl2O4的引入没有改变母体相在温度TP1处本征的金属-绝缘体转变峰,但使复合样品在较低温度TP2处出现另外一个电阻率峰值.有趣的是,随着MgAl2O4掺量的增加,在低掺量时,TP2向低温偏移很快;但在高掺量时,TP2向低温偏移较慢.     

Transport properties and anomalous fatigue effect of Ag/Bi0.9La0.lFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructures

The transport properties and fatigue effect of Ag/Bi0.9La0.lFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructures are described. By examining the I-V curves, an anomalous fatigue effect was found and its influences on resistive states were studied. I-V curves combined with C-f spectra were used to directly analyze the transport properties and fatigue effect. Compared to the first I-V cycle state, this structure shows more than one order increase of resistance after 100 cycles of ＂I-V curve training＂. The redistribution of oxygen vacancies in the depletion layer of Ag/Bi0.9La0.lFeO3 is believed to be responsible for the different resistance mechanisms and tenfold magnitude drop in resistance. The resistive switching is understood to be caused by electric field-induced carrier trapping and detrapping, which changes the depletion layer thickness at the Ag/Bi0.9La0.lFeO3 interface.     

钙钛矿结构La0.7Ca0.3MnO3-δ外延薄膜中氧的扩散

利用脉冲激光淀积方法，我们制备了外延La0．7Ca0．3MnO3-δ薄膜．实验发现，在30Pa氧分压下制备的薄膜晶格中仅有少量氧空位．可以通过高真空条件下的热处理(热处理温度为780℃)减少样品晶格中的氧含量．室温x射线衍射分析表明，在780℃通过高真空热处理的La0．7Ca0．3MnO3-δ外延薄膜结构不发生改变．通过延长高真空热处理时间可以逐渐减少外延薄膜样品晶格中的氧含量，这反映在样品晶格常数有系统变化及样品绝缘体-金属(I-M)转变温度降低．对样品电阻率．温度曲线的拟合表明，样品晶格中的氧含量是均匀的，这与X射线衍射分析的结果是一致的．通过长时间高真空条件下的热处理可以使样品的I-M转变温度低于10K，而短时间氧气氛中的充氧热处理可以使转变温度回复．这说明样品晶格中的氧扩散出和充入是有区别的．在同一外延薄膜样品可以反复通过高真空条件下的高温脱氧热处理和充氧热处理来改变样品中氧含量，这将方便于将薄膜性能与氧含量的关系进行比较、分析和讨论．