錳氧化物異質(zhì)結(jié)在自旋電子學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,例如,可應(yīng)用在磁傳感器和磁存儲(chǔ)等器件中。錳氧化物異質(zhì)結(jié)中還出現(xiàn)了很多獨(dú)特的物理現(xiàn)象,涉及到凝聚態(tài)物理學(xué)中很多的基本問題,一直吸引著人們的研究興趣。因此,無論是從基礎(chǔ)物理的角度,還是從應(yīng)用的角度,對(duì)錳氧化物異質(zhì)結(jié)進(jìn)行深入的研究都是很有必要的。由于存在自旋、軌道、電荷和晶格多種自由度的組合,人們期待錳氧化物異質(zhì)結(jié)中可以出現(xiàn)更多新穎的物理現(xiàn)象。錳氧化物異質(zhì)結(jié)中很多潛在的物理現(xiàn)象還有待進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn),很多已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象的物理機(jī)制還有待更加深入的研究。本論文利用脈沖激光沉積法制備了高質(zhì)量的錳氧化物/鐵酸鉍異質(zhì)結(jié)。深入探討了錳氧化物/鐵酸鉍（La0.7Sr0.3MnO3/BiFeO3（LSMO/BFO）,LaMnO3/BiFeO3（LMO/BFO））異質(zhì)結(jié)中的交換偏置效應(yīng)的起源。發(fā)現(xiàn)了一種新的物理現(xiàn)象,即LMO/BFO界面可以誘發(fā)自旋團(tuán)簇玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變,并深入探討了發(fā)生這種現(xiàn)象的原因。還發(fā)現(xiàn)應(yīng)變效應(yīng)在LMO薄膜中自旋團(tuán)簇玻璃態(tài)形成的過程中發(fā)揮著重要的作用。本論文圍繞錳氧化物/鐵酸鉍異質(zhì)結(jié),進(jìn)行了如下研究工作:1.LSMO/BFO和LMO/BFO異質(zhì)結(jié)... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３交換偏置效應(yīng)機(jī)制的示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｂｉａｓ?ｅｆｆｅｃｔ．??

外加磁場(chǎng)的方向有序排列。在退磁化的過程中，當(dāng)外加磁場(chǎng)反向時(shí)，鐵磁層的自??旋開始隨著外加磁場(chǎng)向負(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而反鐵磁層由于具有很大的磁晶各向異性能，??其自旋的排列不發(fā)生變化（圖１．３（ｂ））。當(dāng)外加磁場(chǎng)反向繼續(xù)增加到一定程度時(shí)，??界面處鐵磁層被磁化至飽和，其自旋完全翻轉(zhuǎn)到負(fù)方向，而反鐵磁層自旋的排列??仍不發(fā)生變化。在這個(gè)過程中，由于界面的交換耦合作用，反鐵磁層的自旋會(huì)阻??止鐵磁層自旋的翻轉(zhuǎn)，即反鐵磁層對(duì)鐵磁層產(chǎn)生釘扎，因此要使得整個(gè)鐵磁層的??自旋完全翻轉(zhuǎn)到負(fù)方向，就需要很大的磁場(chǎng)（圖１．３?（ｃ））。而當(dāng)外加磁場(chǎng)再次轉(zhuǎn)??回原來的方向時(shí)，界面處反鐵磁層的自旋方向和外加磁場(chǎng)同向，有利于鐵磁層自??旋的翻轉(zhuǎn)，因此所需外加磁場(chǎng)減小（圖１．３?（ｄ））。最終的結(jié)果是整個(gè)磁滯回線發(fā)??生了偏移。以上只是交換偏置效應(yīng)最簡(jiǎn)單的物理圖像，實(shí)際的過程很復(fù)雜，還需??要考慮很多其他因素

Ｆｉｇｕｒｅ?Ｌ５?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ｓｐｉｎ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ??ａｎｄ?ｃｌｕｓｔｅｒ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ．??圖１．５是鐵磁態(tài)、順磁態(tài)、自旋玻璃態(tài)和團(tuán)簇玻璃態(tài)系統(tǒng)中自旋排布特征的??示意圖。在鐵磁系統(tǒng)中，自旋的排列是空間有序和時(shí)間有序的。在順磁系統(tǒng)中，??自旋的排列是空間無序和時(shí)間無序的。而在自旋玻璃態(tài)體系中，自旋的排列也是??無序分布的。但是，這種無序排列與順磁態(tài)不同，是空間無序而時(shí)間有序的。自??旋團(tuán)簇玻璃態(tài)體系則比較復(fù)雜，鐵磁部分是空間有序和時(shí)間有序的，而自旋團(tuán)簇??部分則是空間無序而時(shí)間有序的。??自旋玻璃態(tài)和自旋團(tuán)簇玻璃態(tài)在實(shí)驗(yàn)上主要是通過場(chǎng)冷和零場(chǎng)冷曲線中的??不同特征進(jìn)行區(qū)分。對(duì)于自旋玻璃態(tài)和自旋團(tuán)簇玻璃態(tài)體系，其場(chǎng)冷和零場(chǎng)冷曲??線的相同之處在于：一是場(chǎng)冷時(shí)的磁化強(qiáng)度均隨著溫度的降低而不斷增大，而零??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electrical control of magnetism in oxides[J]. 宋成,崔彬,彭晶晶,毛海軍,潘峰.  Chinese Physics B. 2016(06)
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本文編號(hào)：3582514