磁场调控稀土锰氧化物薄膜的结构、性质及相分离行为

在钙钛矿结构的稀土锰氧化物LaMnO3中，以二价的碱土金属元素Ca、Sr、Ba部分替代La，发现La1-xAxMnO3在外磁场中存在巨磁电阻效应（CMR），这类CMR锰氧化物是一类典型的电子强关联系统，具有新颖的电子输运和自旋输运特性，在磁记录、磁探测和磁随机存储器件等领域有十分诱人的应用前景。但是，由于这类材料的磁电阻表现出很强的温度敏感性和结构敏感性，因此距离实际应用还有一段距离。许多学者的研究结果表明掺杂稀土锰氧化物的结构以及相分离行为对其磁性质有较大影响。我们在前期研究的基础上，拟采用磁场调控离子束溅射的方法制备(LayRE1-y)1-xAxMnO3薄膜，并研究其结构、性质和体系中的相分离行为。主要研究内容：1、溅射过程中通过磁场调控，对薄膜晶粒的排列和磁结构进行控制；2.研究薄膜的结构、性质的变化以及相分离行为；探索相分离的作用并寻找提高薄膜低场磁电阻的有效途径。

在钙钛矿结构的稀土锰氧化物LaMnO3中，以二价的碱土金属元素Ca、Sr、Ba 部分替代La，发现La1-xAxMnO3在外磁场中存在巨磁电阻效应（CMR），这类CMR锰氧化物是一类典型的电子强关联系统，具有新颖的电子输运和自旋输运特性，在磁记录、磁探测和磁随机存储器件等领域有十分诱人的应用前景。但是，由于这类材料的磁电阻表现出很强的温度敏感性和结构敏感性，因此距离实际应用还有一段距离。许多学者的研究结果表明掺杂稀土锰氧化物的结构以及相分离行为对其磁性质有较大影响。我们系统地研究了La0.67Ca0.33Mn1-xZnxO系、(La1-xREx)0.9Sb0.1MnO3(RE=Nd,Tb,Ce,Pr)系、以及La0.7Zn0.3(Mn1-xZnx)O3系的结构和物性，发现掺杂引起的晶体结构相变对材料的红外吸收性质、微波吸收性质以及磁性质有重要影响。采用离子束磁场调控溅射和磁控溅射的方法制备了La0.8Zr0.2MnO3、La0.9Sb0.1MnO3以及La1-xZnxMnO3-和La0.7(Sr1-xZnx)0.3MnO3-系列薄膜，采用XRD、AFM、XPS、SEM四探针法等手段对薄膜的结构、微结构、表面化学态、磁性质等进行了系统研究，发现薄膜的相结构对其性质有很重要的影响。对稀土锰氧化物中的结构相分离进行了初步探索。