用激光分子束外延在玻璃衬底上生长La0.67Sr0.33MnO3薄膜

采用激光分子束外延技术,在玻璃衬底上制备了La_067Sr_033MnO₃ （LSMO） 薄膜,X射线衍射测量结果表明在玻璃衬底上生长的LSMO薄膜沿c轴择优取向生长.在外磁场3 T和88, 220, 300 K条件下,LSMO薄膜的磁电阻变化率分别达到-378%, -268%和-607%.实验结果表明,在廉价的玻璃衬底上制备大面积和具有应用价值的锰氧化物薄膜是可行的. 关键词： 锰氧化物薄膜 玻璃衬底 外延生长     

Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/La0.67Sr0.33MnO3/Pt异质结电致电阻效应的改善

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr_0.7Ca_0.3MnO₃/Pt和Ti/Pr_0.7Ca_0.3MnO₃/La_0.67Sr_0.33MnO₃/Pt异质结并研究了La_0.67Sr_0.33MnO₃功能插层对异质结电致电阻特性的影响. 实验结果表明La_0.67Sr_0.33MnO₃功能层的引入有效提高了器件的电阻转变特性,尤其是电阻转变率和疲劳性得到了极大的改善. 对La_0.67Sr_0.33MnO₃插层改善电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析. 关键词： 电致电阻效应 电阻转变比率 疲劳特性     

Pt/GdFeCo/Pt多层膜的磁性和反常霍尔效应研究

亚铁磁材料因具有反铁磁排列的子晶格磁矩而表现出诸多丰富的物理性质,在磁信息存储和逻辑领域具有广阔的应用前景.本文采用磁控溅射方法在热氧化的硅基片上制备了Pt/GdFeCo(t)/Pt多层膜,系统研究了亚铁磁GdFeCo厚度对多层膜的表面形貌、结构、磁性以及反常霍尔效应(AHE)的影响.结构测试表明薄膜表面粗糙度较小,且GdFeCo层为非晶态;实验中利用GdFeCo层厚度可有效控制Gd元素含量,从而调控GdFeCo趋近反铁磁态特性的磁矩补偿点;通过重金属强自旋轨道耦合效应(SOC)和非晶态亚铁磁薄膜面内压应力,实现了良好垂直各向异性(PMA);进一步阐明了亚铁磁薄膜中磁性和反常霍尔效应的内在产生机制以及磁矩补偿点与温度的内在关系.这些结果为构建新一代低功耗自旋电子器件奠定基础.     

A位的Sm掺杂对La0.67Sr0.33MnO3体系磁电性质的影响

通过实验研究了La067-xSmxSr033MnO3(x=000，010，020，030)体系的M_T曲线、ESR曲线、红外光谱、拉曼光谱、ρ_T曲线和MR_T曲线. 实验结果表明：随着Sm掺杂的增加，体系从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态和反铁磁状态转变，Sm掺杂引起的磁结构变化和额外磁性耦合将导致CMR效应. 关键词： 磁结构 输运行为 庞磁电阻效应     

磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应

文章从平常霍尔效应出发,介绍了反常霍尔效应及其内秉物理机制,并在此基础上介绍了其量子化版本——量子化反常霍尔效应.然后从拓扑有序态的角度,重点讨论了量子化反常霍尔效应与量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应、拓扑绝缘体等之间的区别与内在联系.最后介绍了通过在拓扑绝缘体（Bi2Se3, Bi2Te3 和 Sb2Te3）薄膜中掺杂过渡金属元素（Cr 或 Fe）实现量子化反常霍尔效应的方法.     

SrRuO3超薄膜制备条件和拓扑霍尔效应的关联

使用激光分子束外延在SrTiO₃(001)衬底上生长SrRuO₃薄膜,并研究激光能量密度、生长温度和靶材表面烧蚀度等生长参数对于SrRuO₃表面形貌、基本磁电性质以及拓扑霍尔效应的影响.当在最优条件下生长SrRuO₃薄膜时,样品表面平整、台阶清晰,具有最低的金属-绝缘体转变温度,电阻率最低,且具有最显著的拓扑霍尔效应;而改变生长参数生长的SrRuO₃薄膜由于存在更多的缺陷,其表面较粗糙,金属-绝缘体转变温度增大,或表现出绝缘体行为,而拓扑霍尔效应会变弱甚至消失.     

La0.67Ba0.33MnO3薄膜的激光辐照效应研究

利用脉冲激光沉积技术在LaAlO₃（00l）单晶衬底上制备了La_067Ba_033MnO₃薄膜,研究了CO₂激光辐照对La_067Ba_033MnO₃薄膜的微结构和磁电性能的影响.结果表明,经激光辐照后,La_067Ba_033MnO₃薄膜的结晶性增强,薄膜应变减小;薄膜表面形貌由“岛状”结构变为“平原"结构,且粗糙度大大降低;同时,薄膜的饱和磁化强度、铁磁居里温度、金属—绝缘态转变温度和磁电阻增大,而矫顽场和电阻率减小.根据对传统退火效应的分析和理论计算,认为激光辐照导致的表面微结构的变化以及薄膜的氧含量和均匀性的提高对La_067Ba_033MnO₃薄膜的磁电性能的改善与优化密切相关. 关键词： 庞磁电阻 激光辐照 脉冲激光溅射沉积     

磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应——无需外磁场的量子化霍尔效应

文章从平常霍尔效应出发,介绍了反常霍尔效应及其内秉物理机制,并在此基础上介绍了其量子化版本——量子化反常霍尔效应.然后从拓扑有序态的角度,重点讨论了量子化反常霍尔效应与量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应、拓扑绝缘体等之间的区别与内在联系.最后介绍了通过在拓扑绝缘体(Bi2Se3,Bi2Te3和Sb2Te3)薄膜中掺杂过渡金属元素(Cr或Fe)实现量子化反常霍尔效应的方法.     

La0.67Sr0.08Na0.25MnO3的奇特输运性质及CMR效应

用固相反应法制备了La_0.67Sr_0.08Na_0.25MnO₃样品.通过磁化强度-温度(M-T)曲线、电阻率-温度(ρ-T)曲线以及ρ-T拟合曲线研究了样品的输运性质及庞磁电阻(colossal magnetoresistance，CMR)效应.结果表明，ρ-T曲线和磁电阻-温度(MR-T)曲线均出现双峰现象；高温峰是伴随顺磁-铁磁(PM-FM)相变出现绝缘体-金属(I-M)相变，低温峰是颗粒界面效应；两个绝缘相输运机理不同：较低温度下(248K<T<274K)，ρ(T)符合极化子的可变程跃迁模型，而在更高温区(330K<T<374K)，ρ(T)符合极化子近邻跃迁模型；两个类金属相输运机理也不同：在低温区(67K<T<186K)，满足ρ-T^2.5关系，输运机理是自旋波散射和电-磁子散射作用，而在高温区(292K<T<304K)，满足ρ-T²关系，输运机理是单磁子散射作用. 关键词： 庞磁电阻 金属-绝缘体转变 晶界效应 输运行为     

分子束外延Mn4N单晶薄膜的反常霍尔效应研究

Mn₄N是立方相的反钙钛矿型晶体,具有显著的亚铁磁性和反常霍尔效应.该文利用等离子辅助分子束外延在MgO(100)衬底上生长厚度为40 nm的Mn₄N(100)单晶薄膜,通过X射线衍射θ扫描和φ扫描,证实外延层的结构符合Mn₄N单晶的空间结构特征;化学态测试结果表明Mn₄N(100)薄膜内部存在Mn⁰、Mn²⁺和Mn⁴⁺等几种价态,其实际化学式为Mn_3.6N,薄膜中存在富余的N元素;电学测试数据表明Mn₄N(100)薄膜具有以电子为载流子的反常霍尔效应(在正磁场中得到负的霍尔电阻率),正常霍尔效应的贡献约占千分之六,其反常霍尔电阻率随着测试温度升高5 K～350 K单调增大,说明温度升高导致电子散射现象加剧.通过对测试数据分析可以推断,在5 K～50 K和50 K～75 K温度范围,反常霍尔效应的来源可分别归结为电子斜散射机制和电子边跳机制.在75 K～350 K这一温度范围内,反常霍尔效应...     

La0.67Pb0.33MnO3的磁性及输运特性

利用固相反应烧结法制备了La067Pb033MnO3单相多晶样品.研究了其结构、磁性及输运特性.结果表明，样品呈菱面相晶体结构，空间群为R3C，居里温度TC(=353K)非常接近TMI(=360K).在居里温度附近，发生铁磁-顺磁转变，导电特性由金属特征向半导体特征过渡.磁电阻在居里点达到极大值.当H=16T时，磁电阻的极大值为145%；当H=08T时，磁电阻的极大值为9%.输运性质表明，TTMI时 关键词： 磁电阻 输运特性 磁极化子 钙钛石     

钙钛矿(La1-yTby)0.67Sr0.33MnO3的超巨磁电阻效应

采用固相反应烧结法制成了钙钛矿(La_1-yTb_y)_0.67Sr_0.33MnO₃(y=0—1)多晶样品.研究了样品的微观结构,常温、低温下的磁性,样品的磁电阻随温度、成分的变化关系,电阻随温度变化特性等.并在y=0.40样品中,170K附近、最大磁化场为7T时,观察到了900%的巨磁电阻. 关键词：     

垂直各向异性Ho3Fe5O12薄膜的外延生长与其异质结构的自旋输运

垂直磁各向异性稀土-铁-石榴石纳米薄膜在自旋电子学中具有重要应用前景.本文使用溅射方法在(111)取向掺杂钇钪的钆镓石榴石(Gd_0.63Y_2.37Sc₂Ga₃O₁₂,GYSGG)单晶衬底上外延生长了2—100 nm厚的钬铁石榴石(Ho₃Fe₅O₁₂,HoIG)薄膜,并进一步在HoIG上沉积了3 nm Pt薄膜.测量了室温下HoIG的磁各向异性和HoIG/Pt异质结构的自旋相关输运性质.结果显示,厚度薄至2 nm的HoIG薄膜(小于2个单胞层)在室温仍具有铁磁性,且由于外延应变,2—60 nm厚HoIG薄膜都具有很强的垂直磁各向异性,有效垂直各向异性场最大达350 mT;异质结构样品表现出非常可观的反常霍尔效应和“自旋霍尔/各向异性”磁电阻效应,前者在HoIG厚度小于4 nm时开始缓慢下降,而后者当HoIG厚度小于7 nm时急剧减小,说明相较于反常霍尔效应,磁电阻效应对HoIG的体磁性相对更加敏感;此外,自旋相关热电压随HoIG厚度减薄在整个厚度范围以指数方式下降,说明遵从热激化磁振子运动规律的自旋塞贝克效应是其主要贡献者.本文结果表明HoIG纳米薄膜具有可调控的垂直磁各向异性,厚度大于4 nm的HoIG/Pt异质结构具有高效的自旋界面交换作用,是自旋电子学应用发展的一个重要候选材料.     

量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的探索历程

回顾了霍尔效应、量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的探索历程.着重叙述了1985年、1998年获得诺贝尔物理学奖的量子霍尔效应研究成果,以及在我国实验室首次观测到量子反常霍尔效应的重大成就.     

La0.67Pb0.33MnO3的Preisach分析

测量了居里点TC=360K的钙钛矿La0.67Pb0.33MnO3在2K关键词： Preisach模型 磁滞回线 磁化强度 磁化率     

从磁性掺杂拓扑绝缘体到内禀磁性拓扑绝缘体——通往高温量子反常霍尔效应之路

量子反常霍尔效应被认为是已知的拓扑量子效应中最有希望获得广泛实际应用的一个。阻碍其应用的主要障碍是其很低的实现温度。文章介绍了在磁性拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的机理和决定其实现温度的因素,回顾了过去几年在提高量子反常霍尔效应实现温度方面的研究进展,尤其是最近内禀磁性拓扑绝缘体MnBi₂Te₄的相关工作。在此基础上提出在磁性拓扑绝缘体系统中进一步提高量子反常霍尔效应温度的路线图。

     

相分离La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3薄膜体系中的交换偏置效应

在相分离La_0.33Pr_0.34Ca_0.33MnO₃薄膜体系中发现了大的交换偏置效应．在4 K时,交换偏置场的大小达到了约1 kOe．交换偏置效应可能源自薄膜内禀的电子相分离特性或薄膜的表面效应．交换偏置效应表现出强的温度、冷却磁场以及厚度依赖的关系．     

La0.9Sr0.1MnO3薄膜中电流效应研究

用直流磁控溅射法在(100)LaAlO₃衬底上制备了La_0.9Sr_0.1MnO₃薄膜.经退火处理后薄膜的原子力显微镜形貌观测和X射线衍射分析显示具有比较好的质量.电阻率-温度关系表明La_0.9Sr_0.1MnO₃薄膜在281 K处发生金属绝缘体转变.电流在0.01—4 mA范围内，薄膜的峰值电阻率随电流增大而减小，在4 mA下获得了30.5%的峰值电阻率变 关键词： 掺杂锰氧化合物 0.9Sr_0.1MnO₃薄膜')" href="#">La_0.9Sr_0.1MnO₃薄膜 电流诱导效应 相分离理论     

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La_2/3Ca_1/3MnO₃/Eu₂CuO₄/La_2/3Ca_1/3MnO₃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La_2/3Ca_1/3MnO₃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. 关键词： 庞磁电阻 磁性隧道结 开关效应     

钙钛矿（La1-yTby)0.67Sr0.33MnO3的磁致伸缩效应

采用固相反应烧结法制备了（La_1-yTb_y)_0.67Sr_0.33MnO₃系列样品（y=0,0.05,0.15,0.20,0.25,0.33,0.40,0.50,0.60,1.00).X射线衍射表明,随着y值增大钙钛矿型晶体结构从菱面对称性向正交对称性转变.180K时,μ₀H=7T条件下,在y=0.40样品的巨磁电阻可达900％.μ₀H=1.7T时,y=0.20样品的室温磁致伸缩为-50×10^-6.210K时,y=0.33样品的磁致伸缩可达-130×10^-6. 关键词：