鈣鈦礦錳氧化物三層膜的應(yīng)變分析.pdf

1、具有龐磁電阻效應(yīng)(CMR)的稀土摻雜類鈣鈦礦錳氧化物是一種半金屬性的電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系。由于在磁存儲(chǔ)和傳感器方面的技術(shù)應(yīng)用，磁性錳氧化物材料引起了人們廣泛的關(guān)注，錳氧化物薄膜一直是熱門的研究課題。
　　 因?yàn)殄i氧化物三層膜的層間存在耦合效應(yīng)，基于技術(shù)應(yīng)用的層面，人們除了關(guān)注磁電阻的低場(chǎng)特性和可應(yīng)用的溫度區(qū)間外，也把注意力集中到錳氧化物三層膜蘊(yùn)涵的磁學(xué)基礎(chǔ)問題，比如層間耦合、交換偏置和新型的界面磁結(jié)構(gòu)等。薄膜的微結(jié)構(gòu)、磁各向異性、磁疇

2、的變化及磁電阻的大小等都與應(yīng)變有直接關(guān)系。因此對(duì)三層膜的應(yīng)變分析有利于發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)低場(chǎng)磁電阻的方法，有利于錳氧化物這種信息功能材料向?qū)嵱没较虬l(fā)展。
　　 本文利用脈沖激光沉積法(PLD)將中間層厚度不同的La0.8Ca0.2MnO3(690(A))/La0.5Ca0.5MnO3(x(A))/La0.8Ca0.2MnO3(690(A))MnO3和Pr0.7Sr0.3MnO3(360(A))/La0.5Ca0.5MnO3(x(A))/

3、Pr0.7Sr0.3MnO3(360(A))分別外延生長(zhǎng)在(001)取向的LaAlO3和MgO單晶襯底上，通過高分辨X射線衍射技術(shù)分析三層膜的水平(面內(nèi))、垂直(面外)應(yīng)變情況。結(jié)果表明：三層膜樣品均具有良好的(001)取向。對(duì)于La0.8Ca0.2MnO3/La0.5Ca0.5MnO3/La0.8Ca0.2MnO3，La0.8Ca0.2MnO3在水平方向處于壓應(yīng)變狀態(tài)，表現(xiàn)為e"＜0；La0.8Ca0.2MnO3和La0.5Ca0.5

4、MnO3的層間耦合導(dǎo)致La0.8Ca0.2MnO3隨著中間層厚度的增加壓應(yīng)變進(jìn)一步增大，當(dāng)中間層厚度為300(A)時(shí)，壓應(yīng)變達(dá)最大值，在厚度為360(A)時(shí)，由于應(yīng)變部分弛豫，面內(nèi)壓應(yīng)變開始減小。對(duì)于Pr0.7Sr0.3MnO3/La0.5Ca0.5MnO3/Pr0.7Sr0.3MnO3，當(dāng)La0.5Ca0.5MnO3厚度小于120(A)時(shí)Pr0.7Sr0.3MnO3在水平方向受到張應(yīng)變，表現(xiàn)為e"＞0；當(dāng)超過這個(gè)厚度后，由于應(yīng)變弛豫，