發(fā)布時間：2022-12-18 02:24

　　磁性和電性是材料的兩種基本性質(zhì),如何將二者集成到同一體系中,并實現(xiàn)磁場與電場對兩種屬性的調(diào)控,是現(xiàn)如今凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域的一個重要研究方向。鈣鈦礦錳氧化物作為典型的強關(guān)聯(lián)電子體系,其內(nèi)部的電子、自旋、軌道、晶格等多種序參數(shù)之間存在強烈耦合,表現(xiàn)出許多新穎奇特的物理現(xiàn)象,如龐磁電阻效應(yīng)、磁致伸縮、磁各向異性、磁電耦合、光誘導(dǎo)、光生伏特效應(yīng)、光磁電效應(yīng)等。此外,通過摻雜改變錳氧化物內(nèi)部Mn-O-Mn的鍵角和鍵長,可以對錳氧化物的電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)進行有效調(diào)控。近些年,正交結(jié)構(gòu)稀土錳氧化物TbMnO₃巨大磁電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)催生出新的多鐵性類別,一掃多鐵性研究多年的頹勢,引發(fā)了眾多科研工作者對錳氧化物多鐵性的廣泛關(guān)注。即便如此,多鐵性材料在性能上仍然難以達(dá)到應(yīng)用的要求。因此,如何在室溫下獲取可觀的磁電效應(yīng)乃至光磁電效應(yīng)等依然是一個巨大的挑戰(zhàn)。已有的研究表明,復(fù)合材料,包括鐵電/鐵磁異質(zhì)結(jié)、人工超晶格等,是解決上述問題的一種有效方法。本論文以低維錳氧化物體系為主要研究對象,通過激光分子束外延技術(shù)制備了錳氧化物薄膜,包括三色超晶格薄膜、鐵電/鐵磁異質(zhì)結(jié)薄膜,通過摻雜、界面效應(yīng)、... 

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
論文主要創(chuàng)新與貢獻
第1章 緒論
    1.1 鈣鈦礦錳氧化物簡介
        1.1.1 鈣鈦礦錳氧化物的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 鈣鈦礦錳氧化物的磁結(jié)構(gòu)
        1.1.3 稀土摻雜錳氧化物的性能
    1.2 多鐵性簡介
        1.2.1 單相多鐵性材料
        1.2.2 復(fù)合多鐵性材料
    1.3 本領(lǐng)域的研究不足
    1.4 論文的選題意義
第2章 樣品制備及表征
    2.1 薄膜的制備方法簡介
        2.1.1 激光分子束外延
        2.1.2 飛秒激光微納加工
    2.2 薄膜的結(jié)構(gòu)分析方法介紹
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 透射電子顯微鏡
        2.2.3 原子力顯微鏡
    2.3 薄膜的物性分析介紹
        2.3.1 薄膜電滯回線測量
        2.3.2 磁性測量-超導(dǎo)量子干涉儀
    2.4 本章小結(jié)
第3章 錳氧化物三色超晶格的制備及其多鐵性
    3.1 錳氧化物靶材及超晶格薄膜的制備
        3.1.1 LSMO、PCMO及 LSbMO靶材制備
        3.1.2 三色超晶格薄膜的制備
    3.2 三色超晶格薄膜的多鐵性
        3.2.1 三色超晶格的晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 三色超晶格的鐵電性
        3.2.3 三色超晶格的鐵磁性能
    3.3 本章小結(jié)
第4章 錳氧化物三色超晶格的磁電效應(yīng)
    4.1 三色超晶格薄膜的磁電耦合性能
        4.1.1 矯頑電場及剩余極化的磁場依賴性
        4.1.2 矯頑電場及剩余極化的溫度依賴性
    4.2 三色超晶格薄膜的磁介電效應(yīng)
        4.2.1 磁介電效應(yīng)的頻率依賴性
        4.2.2 磁介電效應(yīng)的溫度依賴性
    4.3 本章小結(jié)
第5章 錳氧化物三色超晶格的光磁電效應(yīng)
    5.1 光柵結(jié)構(gòu)超晶格薄膜的制備
    5.2 三色超晶格薄膜的物性分析
        5.2.1 三色超晶格薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        5.2.2 三色超晶格薄膜的光柵結(jié)構(gòu)
        5.2.3 三色超晶格薄膜的光磁電性能
    5.3 本章小結(jié)
第6章 BaTiO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3 異質(zhì)結(jié)的光磁電效應(yīng)
    6.1 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的制備
    6.2 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的光磁電效應(yīng)
        6.2.1 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)
        6.2.2 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的鐵磁性
        6.2.3 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的鐵電性
        6.2.4 BTO/LSMO異質(zhì)結(jié)的光磁電效應(yīng)
    6.3 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3721142