半摻雜CMR錳氧化物（塊材及薄膜）的電、磁相結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本論文工作系統(tǒng)地研究了新型超大磁電阻（colossal magnetoresistance, CMR）材料A0.5-xLaxSr0.5MnO3 (A=Pr，Nd)多晶塊材、多晶定向薄膜和外延薄膜的制備、晶體結(jié)構(gòu)、電、磁性能、CMR效應、鐵磁半導體和電子相分離等重要內(nèi)容。 首先成功制備了A0.5-xLaxSr0.5MnO3多晶塊材，測定了它的晶體結(jié)構(gòu)和電、磁性能。實驗發(fā)現(xiàn)，這兩種材料在溫度從5K增加到300K的過程中，由反鐵磁絕緣

2、體依次轉(zhuǎn)變?yōu)殍F磁半導體、鐵磁金屬和順磁半導體等。最重要的是，Pr1-xLaxSr0.5MnO3（x=0.10, 0.15）在從5K到300K的升溫過程中，在較低磁場(1T)作用下，在反鐵磁-鐵磁轉(zhuǎn)變(在奈耳溫度TN處)和鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變(在居里溫度TC處)時同時表現(xiàn)出了強烈的磁電阻效應。這是自1996年首次發(fā)現(xiàn)Pr0.5-xYxSr0.5MnO3和Pr0.5Sr0.5-xCaxMnO3在較高磁場（5-7T）作用下存在兩種磁電阻效應共存現(xiàn)象

3、以來的又一不小進步。 其次，本工作在用激光沉積（Pulsed laser deposition）方法制備A0.5-xLaxSr0.5MnO3 薄膜的過程中，發(fā)現(xiàn)沉積溫度是決定薄膜生長模式的一個最重要的因素。對于A0.5-xLaxSr0.5MnO3 來說，存在有一個最佳沉積溫度，只有在此溫度時才可能得到真正的外延（單晶）薄膜。在此溫度以上，隨溫度升高，薄膜的外延性將逐步退化直至消失，變?yōu)?c 軸取向的多晶薄膜；在此溫度以下，隨溫度

4、的降低，薄膜的外延性也將逐步退化直至消失，薄膜中逐漸出現(xiàn) a 軸取向的晶粒，降到某一溫度后，將變成完全 a 軸取向的多晶薄膜。繼續(xù)降溫，則不能形成取向薄膜。 此外，本工作還發(fā)現(xiàn)，只有外延薄膜的電相變與其磁相變是相互對應的，即反鐵磁態(tài)時薄膜呈絕緣性、鐵磁態(tài)時呈金屬性、順磁態(tài)時則顯半導體性，與單晶材料的電、磁相結(jié)構(gòu)相似。定向多晶薄膜則由于晶界的影響不具備這一特性。 通過對A0.5-xLaxSr0.5MnO3 薄膜的系統(tǒng)研究,