氧空位与应力对钴铁氧体薄膜磁性的影响研究

发布时间：2023-04-07 04:37

　　亚铁磁钴铁氧体(Co_1?xFe_2+xO₄,CFO)具有较大磁晶各向异性,是自旋过滤和磁电耦合等领域的研究热点。我们通过磁控反应共溅射技术在不同氧分压下制备了CFO薄膜,并通过真空和有氧氛围退火控制薄膜的氧空位密度,研究了氧空位对CFO薄膜结构和磁性的影响;我们进一步制备了CFO厚度系列的CFO/La_0.67Sr_0.33MnO₃(CFO/LSMO)双层膜,并系统研究了其结构和磁性。CFO薄膜具有多晶结构且生成明显的颗粒。低氧分压下制备且真空退火的CFO薄膜具有较小的饱和磁化强度(M_S)和较大的矫顽力(H_C)。该条件下制备的薄膜中生成较多的氧空位,氧空位致使阳离子间的超交换作用减弱,引起阳离子自旋倾斜,使薄膜的M_S减小且H_C增大。高氧分压下制备的CFO薄膜中生成的阳离子空位,同样可导致阳离子自旋倾斜。CFO薄膜厚度较小的CFO/LSMO双层膜具有较大的表面粗糙度和较大比例的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 综述
    1.1 自旋电子学与金属氧化物薄膜
        1.1.1 自旋电子学
        1.1.2 金属氧化物薄膜
    1.2 尖晶石铁氧体
        1.2.1 尖晶石铁氧体的结构
        1.2.2 尖晶石铁氧体的磁性与输运性质
    1.3 空位对尖晶石铁氧体薄膜磁性与输运性质的影响
    1.4 应力对尖晶石铁氧体薄膜磁性与输运性质的影响
        1.4.1 生长应力对尖晶石铁氧体薄膜磁性与输运性质的影响
        1.4.2 机械应力对柔性尖晶石铁氧体薄膜磁性与输运性质的影响
    1.5 本论文的工作
第2章 样品制备、结构表征与物性测量
    2.1 样品制备
        2.1.1 磁控溅射技术
        2.1.2 薄膜制备
    2.2 结构表征与物性测量
        2.2.1 表面形貌测量仪
        2.2.2 原子力显微镜
        2.2.3 X射线衍射仪
        2.2.4 透射电子显微镜
        2.2.5 X射线光电子能谱仪
        2.2.6 X射线能谱仪
        2.2.7 磁性测量系统
第3章 氧空位对钴铁氧铁体薄膜磁性的影响
    3.1 钴铁氧体薄膜的结构与成分
        3.1.1 钴铁氧体薄膜的结构
        3.1.2 钴铁氧体薄膜的成分
        3.1.3 CFO/LSMO双层膜的结构
    3.2 氧空位对钴铁氧体薄膜磁性的影响
        3.2.1 钴铁氧体薄膜的磁性
        3.2.2 氧空位影响钴铁氧体薄膜磁性的物理机制
        3.2.3 CFO/LSMO双层膜的磁性
    3.3 本章小结
第4章 应力对钴铁氧体/云母异质结磁性的影响
    4.1 钴铁氧体/云母异质结的表面形貌与结构
    4.2 应力对钴铁氧体/云母异质结磁性的影响
    4.3 应力影响钴铁氧体/云母异质结磁性的物理机制
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间完成的学术论文
致谢



本文编号：3785106