1. 研究目的与意义
研究背景：由于锰氧化物中各种量子态自由能相近，造成多个亚稳相共存与竞争。钙钛矿锰氧化物一个重要特征是对应力场极为敏感。这是由于晶格畸变影响mn-o键的结合及mn-o-mn的键角度，改变了双交换耦合强度和jahn-teller畸变，进而导致材料特性的改变（如居里点、金属-绝缘体相变、cmr、相分离等）。la1-xcaxmno3在100-260 k之间, 当0.2 x 0.5是铁磁金属态，而0.5 x 0.9是反铁磁电荷有序态。而在x = 0.5的狭窄区间，其基态可认为由完全不同的电荷有序态/电荷无序态（金属态）两态组成。因此，相对于其它百分比ca 掺杂的la1-xcaxmno3材料，处于铁磁-反铁磁相界处的la0.5ca0.5mno3薄膜可能对外场（磁场、光、应力场）的响应更为敏感。中国科技大学的殷月伟博士与美国宾州州立大学的李奇教授研究组、纳布拉斯卡大学的e. y. tsymbal教授研究组等合作，设计并制备了基于多铁性界面磁电耦合的la0.7sr0.3mno3/(0.4-2 nm)/la0.5ca0.5 mno3/batio3/la0.7sr0.3mno3隧道结，并通过改变batio3势垒层的铁电极化方向，调控超薄la0.5ca0.5mno3薄膜中空穴浓度，使其发生金属-绝缘体相转变，从而显著调控铁电隧道结的隧穿参数，使得隧穿磁电阻率提高近两个数量级。可见，超薄的la0.5ca0.5mno3膜是铁电隧道结中增强磁电响应的理想材料。
目的：本课题旨在揭示应变对超薄la0.5ca0.5mno3超薄膜的物理输运特性的影响。拟在不同衬底(srtio3、laalo3、lsat)上制备la0.5ca0.5mno3超薄膜(10个原胞层厚度)，研究晶格失配应变对薄膜电磁输运特性的影响，为多层铁电隧道结的设计提供材料基础。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
(1) 利用激光分子束外延技术在不同衬底(srtio3、laalo3、lsat)制备出超薄的la0.5ca0.5mno3薄膜。
(2) 采用四探针法研究不同衬底的薄膜的电阻率与温度之间的关系。分析薄膜电阻率与应变大小的关系。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
(1) 利用激光分子束外延技术在不同衬底(srtio3、laalo3、lsat)制备出超薄的la0.5ca0.5mno3薄膜。
(2) 采用四探针法研究不同衬底的薄膜的电阻率与温度之间的关系。分析薄膜电阻率与应变大小的关系。
4. 参考文献
[1]. .吴美玲, 石大为, 阚芝兰,等. la0.5ca0.5mno3内禀与界面电脉冲诱导电阻转变效应的比较[j]. 物理学报, 2013,62(20):207302-207302.
[2]. g.z. liu, y. y. yang, j. qiu, x. x. chen,y. c. jiang, j. l.yao, m. zhao, r. zhaoand j. gao, j. phys. d: appl. phys. 49, 075304 (2016).
[3]. y. suzuki, h. hwang, s.-w.cheong, and r. van dover, appl. phys.lett. 71, 150 (1997).
5. 计划与进度安排
2022年
1—2周(3月5日-3月11日) 下发毕业论文任务书
1—2周(3月5日-3月18日) 学生完成开题报告
