锰氧化物/铁酸铋异质结的制备及其磁性的研究
发布时间：2022-01-11 09:07
锰氧化物异质结在自旋电子学领域具有广阔的应用前景,例如,可应用在磁传感器和磁存储等器件中。锰氧化物异质结中还出现了很多独特的物理现象,涉及到凝聚态物理学中很多的基本问题,一直吸引着人们的研究兴趣。因此,无论是从基础物理的角度,还是从应用的角度,对锰氧化物异质结进行深入的研究都是很有必要的。由于存在自旋、轨道、电荷和晶格多种自由度的组合,人们期待锰氧化物异质结中可以出现更多新颖的物理现象。锰氧化物异质结中很多潜在的物理现象还有待进一步的发现,很多已发现的物理现象的物理机制还有待更加深入的研究。本论文利用脉冲激光沉积法制备了高质量的锰氧化物/铁酸铋异质结。深入探讨了锰氧化物/铁酸铋（La0.7Sr0.3MnO3/BiFeO3（LSMO/BFO）,LaMnO3/BiFeO3（LMO/BFO））异质结中的交换偏置效应的起源。发现了一种新的物理现象,即LMO/BFO界面可以诱发自旋团簇玻璃态的转变,并深入探讨了发生这种现象的原因。还发现应变效应在LMO薄膜中自旋团簇玻璃态形成的过程中发挥着重要的作用。本论文围绕锰氧化物/铁酸铋异质结,进行了如下研究工作:1.LSMO/BFO和LMO/BFO异质结...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３交换偏置效应机制的示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｂｉａｓ?ｅｆｆｅｃｔ．??
外加磁场的方向有序排列。在退磁化的过程中，当外加磁场反向时，铁磁层的自??旋开始随着外加磁场向负方向转动，而反铁磁层由于具有很大的磁晶各向异性能，??其自旋的排列不发生变化（图１．３（ｂ））。当外加磁场反向继续增加到一定程度时，??界面处铁磁层被磁化至饱和，其自旋完全翻转到负方向，而反铁磁层自旋的排列??仍不发生变化。在这个过程中，由于界面的交换耦合作用，反铁磁层的自旋会阻??止铁磁层自旋的翻转，即反铁磁层对铁磁层产生钉扎，因此要使得整个铁磁层的??自旋完全翻转到负方向，就需要很大的磁场（图１．３?（ｃ））。而当外加磁场再次转??回原来的方向时，界面处反铁磁层的自旋方向和外加磁场同向，有利于铁磁层自??旋的翻转，因此所需外加磁场减小（图１．３?（ｄ））。最终的结果是整个磁滞回线发??生了偏移。以上只是交换偏置效应最简单的物理图像，实际的过程很复杂，还需??要考虑很多其他因素
Ｆｉｇｕｒｅ?Ｌ５?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ｓｐｉｎ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ??ａｎｄ?ｃｌｕｓｔｅｒ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ．??图１．５是铁磁态、顺磁态、自旋玻璃态和团簇玻璃态系统中自旋排布特征的??示意图。在铁磁系统中，自旋的排列是空间有序和时间有序的。在顺磁系统中，??自旋的排列是空间无序和时间无序的。而在自旋玻璃态体系中，自旋的排列也是??无序分布的。但是，这种无序排列与顺磁态不同，是空间无序而时间有序的。自??旋团簇玻璃态体系则比较复杂，铁磁部分是空间有序和时间有序的，而自旋团簇??部分则是空间无序而时间有序的。??自旋玻璃态和自旋团簇玻璃态在实验上主要是通过场冷和零场冷曲线中的??不同特征进行区分。对于自旋玻璃态和自旋团簇玻璃态体系，其场冷和零场冷曲??线的相同之处在于：一是场冷时的磁化强度均随着温度的降低而不断增大，而零??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrical control of magnetism in oxides[J]. 宋成,崔彬,彭晶晶,毛海军,潘峰. Chinese Physics B. 2016(06)
[2]Enhanced ferroelectricity and ferromagnetism in Bi0.9Ba0.1FeO3/La2/3Sr1/3MnO3 heterostructure grown by pulsed laser deposition[J]. 温晓莉,陈钊,林鑫,牛利伟,段萌萌,张云婕,董祥雷,陈长乐. Chinese Physics B. 2014(11)
本文编号：3582514
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３交换偏置效应机制的示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｂｉａｓ?ｅｆｆｅｃｔ．??
外加磁场的方向有序排列。在退磁化的过程中，当外加磁场反向时，铁磁层的自??旋开始随着外加磁场向负方向转动，而反铁磁层由于具有很大的磁晶各向异性能，??其自旋的排列不发生变化（图１．３（ｂ））。当外加磁场反向继续增加到一定程度时，??界面处铁磁层被磁化至饱和，其自旋完全翻转到负方向，而反铁磁层自旋的排列??仍不发生变化。在这个过程中，由于界面的交换耦合作用，反铁磁层的自旋会阻??止铁磁层自旋的翻转，即反铁磁层对铁磁层产生钉扎，因此要使得整个铁磁层的??自旋完全翻转到负方向，就需要很大的磁场（图１．３?（ｃ））。而当外加磁场再次转??回原来的方向时，界面处反铁磁层的自旋方向和外加磁场同向，有利于铁磁层自??旋的翻转，因此所需外加磁场减小（图１．３?（ｄ））。最终的结果是整个磁滞回线发??生了偏移。以上只是交换偏置效应最简单的物理图像，实际的过程很复杂，还需??要考虑很多其他因素
Ｆｉｇｕｒｅ?Ｌ５?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｔａｔｅ，?ｓｐｉｎ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ??ａｎｄ?ｃｌｕｓｔｅｒ?ｇｌａｓｓ?ｓｔａｔｅ．??图１．５是铁磁态、顺磁态、自旋玻璃态和团簇玻璃态系统中自旋排布特征的??示意图。在铁磁系统中，自旋的排列是空间有序和时间有序的。在顺磁系统中，??自旋的排列是空间无序和时间无序的。而在自旋玻璃态体系中，自旋的排列也是??无序分布的。但是，这种无序排列与顺磁态不同，是空间无序而时间有序的。自??旋团簇玻璃态体系则比较复杂，铁磁部分是空间有序和时间有序的，而自旋团簇??部分则是空间无序而时间有序的。??自旋玻璃态和自旋团簇玻璃态在实验上主要是通过场冷和零场冷曲线中的??不同特征进行区分。对于自旋玻璃态和自旋团簇玻璃态体系，其场冷和零场冷曲??线的相同之处在于：一是场冷时的磁化强度均随着温度的降低而不断增大，而零??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrical control of magnetism in oxides[J]. 宋成,崔彬,彭晶晶,毛海军,潘峰. Chinese Physics B. 2016(06)
[2]Enhanced ferroelectricity and ferromagnetism in Bi0.9Ba0.1FeO3/La2/3Sr1/3MnO3 heterostructure grown by pulsed laser deposition[J]. 温晓莉,陈钊,林鑫,牛利伟,段萌萌,张云婕,董祥雷,陈长乐. Chinese Physics B. 2014(11)
本文编号：3582514
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