鈣鈦礦型錳氧化物具有許多新奇的物理性質(zhì),比如龐磁電阻效應、電致電阻效應、多鐵性、光電效應等等,因而近幾十年來人們對其進行了廣泛的研究。其中的磁阻效應以及電致電阻效應由于在存儲器件、傳感器以及神經(jīng)形態(tài)計算等方面存在重要的應用前景,成為本論文的關注點。本論文的另外一個關注點是樣品中的氧空位效應。氧空位在所研究的電致電阻效應的各種機制中常常扮演重要角色,并且氧空位還會對樣品的其他物性,比如磁性、磁輸運和超導電性等產(chǎn)生顯著的影響。本論文的研究對象是溶膠凝膠提拉法制備的La0.8Ba0.2MnO3(LBMO)超薄膜(～10 nm),主要采用LaAlO3(LAO)單晶襯底。前期人們對氧化物中電致電阻效應的研究局限于窄帶寬具有電子相分離特性的錳氧化物,而對雙交換作用主導的寬帶寬錳氧化物較少涉及,所以我們選擇寬帶寬的La0.8Ba0.2MnO3薄膜作為研究對象,希望能有新的發(fā)現(xiàn)�？紤]到LBMO塊材(3.894 (?))與LAO襯底(3.790 (?))的晶格常數(shù)之間存在較大差異,我們選擇后者作為襯底的目的在于研究薄膜的強烈應變效應,或者新的薄膜生長模式。另外,用化學方法制備的薄膜往往具有多孔形貌,這也...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 錳氧化物的晶體結(jié)構(gòu)、晶格畸變及電子相圖
        1.1.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 晶格畸變
        1.1.3 錳氧化物的電子相圖
    1.2 交換作用和磁致伸縮
        1.2.1 交換作用
        1.2.2 磁致伸縮
    1.3 錳氧化物中的磁阻效應
        1.3.1 負磁阻
        1.3.2 正磁阻
    1.4 電致電阻效應
        1.4.1 易失性電致電阻效應
        1.4.2 非易失性電致電阻效應
    1.5 氧空位的調(diào)控和檢測以及對物性的影響
        1.5.1 氧空位對物性的影響及其應用
        1.5.2 氧空位的產(chǎn)生方法
        1.5.3 氧空位的檢測
        1.5.4 氧空位的移動
    1.6 本文的研究對象和選題思路
    1.7 本章小結(jié)
    參考文獻
第二章 樣品的制備和表征
    2.1 樣品的制備技術
        2.1.1 溶膠凝膠法的概念
        2.1.2 溶膠凝膠浸漬提拉法制備樣品的具體過程
        2.1.3 溶膠凝膠法的優(yōu)缺點
        2.1.4 制備過程中的注意事項
        2.1.5 影響提拉時凝膠膜附著性的因素
        2.1.6 影響膜厚的因素
    2.2 樣品的表征技術
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 原子力顯微鏡
        2.2.4 X射線光電子能譜
        2.2.5 熱電偶對樣品溫度的測量
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 La_0.8Ba_0.2MnO₃超薄膜中的焦耳熱效應和氧含量調(diào)控
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)和磁性測量
        3.3.2 偏置電流及外加熱對輸運性質(zhì)的影響
        3.3.3 外加熱下樣品的恢復
        3.3.4 退化態(tài)薄膜在偏置電流下的恢復或進一步失氧
        3.3.5 退化膜輸運性質(zhì)隨時間的演化
        3.3.6 不同樣品表面形貌的差異及其對氧活性的影響
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 離子液體門電壓對La_0.8Ba_0.2MnO₃超薄膜中氧空位的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 離子液體門電壓對電性質(zhì)的影響
        4.3.2 真空度對電阻率變化的影響及XPS測量
        4.3.3 與溫度相關的氧空位的內(nèi)部轉(zhuǎn)移
        4.3.4 樣品的恢復
        4.3.5 結(jié)構(gòu)和磁性的測量
        4.3.6 一種影響電性測量的因素:暫態(tài)效應?
        4.3.7 門電壓對電性測量信號的干擾
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 欠氧La_0.8Ba_0.2MnO_3-δ薄膜中的電致電阻效應
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 偏置電流導致的失氧及XPS測量
        5.3.2 原始膜及退化膜在不同溫度下的ER效應
        5.3.3 氧的恢復及磁性測量
        5.3.4 不同缺氧態(tài)的ER效應
        5.3.5 不同缺氧態(tài)樣品的磁阻效應
        5.3.6 測試電流對100℃恢復態(tài)薄膜輸運性質(zhì)的影響
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 La_0.8Ba_0.2MnO₃超薄膜中電流相關的正磁阻
    6.1 引言
    6.2 實驗方法
    6.3 結(jié)果和討論
        6.3.1 6和13nm厚度薄膜磁和輸運性質(zhì)的測量
        6.3.2 6和13 nm厚薄膜ER效應的測量
        6.3.3 6和13 nm厚薄膜的磁阻測量
        6.3.4 4 nm厚薄膜的磁阻測量
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 總結(jié)和展望



本文編號：3887145