Confinement-induced metal-to-insulator transition in strained LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattices
使用密度泛函理论计算包括Hubbard $U$项,我们探讨了应变和约束的影响,对电子基态的超晶格包含带绝缘体LaAlO $_3$和相关的金属LaNiO $_3$。除了在顶端氧的空穴的抑制,一个中心特征是在单晶胞超晶格中对应变的不对称响应:对于拉伸应变,带隙由于在具有1.45 $μ_{\rm B}$和0.71 $μ_{\rm B}$的两个不同磁矩的Ni位点处的电荷交换而打开。在压缩应变下,由于$d_{3z^2-r^2}$带通过半金属状态重叠,电荷分离几乎被淬灭,带隙塌陷。电子行为的这种不对称性与在拉伸和压缩应变下八面体扭曲和旋转的差异有关。随着(LaAlOPDMATHABMN)$_n$ /($_3$)$_n$超晶格的厚度从$n=1$增加到$n=3$,配体空穴密度和金属态迅速恢复。
2012-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative study of LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ heterostructures grown by pulsed laser deposition and oxide molecular beam epitaxy
与不同沉积技术相关联的生长条件的变化可以极大地影响复合氧化物异质结构的相稳定性和缺陷结构。我们合成的超晶格的顺磁性金属LaNiO 3和大带隙绝缘体LaAlO 3原子层的分子束外延(MBE)和脉冲激光沉积(PLD),并比较其结晶度,微观结构所揭示的高分辨率透射电子显微镜图像和电阻率。MBE样品显示出更高的堆垛层错密度,但更光滑的界面和通常更高的电导率。我们的研究确定了MBE和PLD生长的机遇和挑战,并作为钙钛矿氧化物沉积技术选择的一般指南。
2017-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling like behaviour of resistivity observed in LaNiO_3 thin films grown on SrTiO_3 substrate by pulsed laser deposition
本文讨论了用脉冲激光淀积技术在SrTiO_3衬底上生长的高度取向的LaNiO_3薄膜(厚度为d)的电阻率随温度变化的原因。发现在整个温度区间(20 K <T<300 K),所有实验数据都坍缩成一条普适曲线[T/ T_{sf}(d)]^{3/2},其中T_{sf}(d)是LaNiO_3/SrTiO_3异质结中自旋涨落引起传导电子共振散射的起始温度。
2015-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Influence of substrate on structural and transport properties of LaNiO3 thin films prepared by pulsed laser deposition
报道了用脉冲激光沉积技术制备的LaNiO_3薄膜的结构和输运性质。为了了解薄膜厚度、晶格失配和晶粒尺寸对输运性质的影响,使用各种取向衬底进行沉积,包括单晶SrLaAlO4(001)、SrTiO3(100)和LaAlO3(100)。为了获得高质量的LaNiO 3薄膜,对激光能量密度、衬底温度、氧气压力和沉积时间等工艺参数进行了优化。最好的质量膜被认为是具有良好的结晶性能的织构化样品。
2017-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Orbital control in strained ultra-thin LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattices
在追求轨道极化的合理控制,我们提出了相关的金属LaNiO $_3$和带绝缘体LaAlO $_3$的单晶胞超晶格的实验和理论研究相结合。极化的X射线吸收光谱显示在应变下的轨道响应中的明显的不对称性。一个分裂的轨道能量符合八面体扭曲的情况下,压缩应变。与此形成鲜明对比的是,对于拉伸应变,没有分裂被发现,虽然存在一个强的轨道极化。包括Hubbard U项的密度泛函理论计算表明,这种不对称性是应变和限制的相互作用的结果,诱导八面体旋转和扭曲以及改变界面Ni-O-Al顶端氧的键合中的共价性,导致拉伸应变在Ni位点处的电荷分散。
2012-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pulsed laser deposition of SrTiO3/LaGaO3 and SrTiO3/LaAlO3: plasma plume effects
分析了脉冲激光沉积SrTiO 3/LaGa O 3和SrTiO 3/LaAl O 3界面的烧蚀物质的动能。用快速摄影和空间分辨发射光谱研究了LaGaO 3和LaAlO 3等离子体羽流。反射高能电子衍射进行证明一个逐层生长高达10-1毫巴的氧气压力。高能等离子体羽流的二维生长和在不同的氧气生长压力的界面缺陷的存在下的作用进行了讨论,鉴于在这样的极性/非极性接口开发的导电性能。
2010-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of the carrier localization, magnetic and thermoelectric properties in ultrathin (LaNiO$_{3-δ}$)$_1$/(LaAlO$_{3}$)$_1$(001) superlattices by oxygen vacancies
本文通过DFT+U和玻尔兹曼输运理论揭示氧空位可精细调控超薄镍酸盐超晶格的电子局域、磁序和热电性能,并在δ=0.5时获得稳健n型面内功率因子。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pulsed Laser Deposition of LaAlO3-Ba0.5Sr0.5TiO3 Thin Films for Tunable Device Applications
采用脉冲激光沉积法(PLD)在Pt/Ti/SiO2/Si和(100)LaAlO 3衬底上制备了不同LAO含量的LaAlO 3-Ba0.5Sr0.5TiO3(LAO-BST)薄膜。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对LAO-BST薄膜的相组成和微观结构进行了表征。LAO-BST薄膜为LAO和BST的固溶体,晶格常数随LAO含量的增加而减小。根据由1/6、2/6和3/6 LAO靶得到的薄膜的晶格常数估算的(LAO)x(BST)1-x的组成分别为0.143、0.278、0.476。BST中掺入LAO后,薄膜的晶粒尺寸减小。在低频(100 kHz)下测量了Pt/Ti/SiO2/Si衬底上LAO-BST薄膜的介电性能,在高频(~7.9 GHz)下测量了LaAlO 3衬底上LAO-BST薄膜的介电性能。在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上,由纯BST靶和LAO面积比分别为1/6、2/6和3/6的靶制备的薄膜的介电常数分别为772、514、395和282,介电损耗分别为0.096、0.023、0.024和0.025,介电调谐率分别为65%、53%、43%和14%。在最大外加电压为2.4 kV(~9.2 kV/cm)时,薄膜的介电常数分别为2436、2148、2018、1805,最大介电调谐率分别为11%、13%、10%和8%。
2003-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Influence of oxygen pressure and aging on LaAlO3 films grown by pulsed laser deposition on SrTiO3 substrates
比较了在氧压为10-3 mbar和10-5 mbar的条件下,脉冲激光沉积在SrTiO 3衬底上生长的LaAlO 3薄膜的晶体结构,其中烧蚀物种的动力学几乎不依赖于氧背景压。结果表明,当氧分压较低时,LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面较尖锐。随着时间的推移,观察到各种结晶相的形成,而LaAlO 3层的结晶厚度保持不变。X射线散射以及原子力显微镜测量表明这种相的三维生长,这似乎是从一个无定形的盖帽层存在于生长的样品喂。
2014-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Negative differential resistance and pulsed current induced multi-level resistivity switching in charge ordered and disordered manganites
研究了两种具有不同电子和磁性基态的锰氧化物:50%Ca掺杂的NdMnO 3和50%Mn掺杂的LaNiO 3的直流和脉冲电流感生电阻。已经表明,在这些化合物中在高电流密度下观察到的负微分电阻与焦耳加热有关。然而,在低电流密度下,由脉冲宽度和脉冲周期的变化引起的双电平和多电平电阻率开关不能单独归因于焦耳加热。我们讨论可能的起源。
2008-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Stoichiometry control of the electronic properties of the LaAlO_3/SrTiO_3 heterointerface
研究了脉冲激光沉积的激光参数对LaAlO_3/SrTiO_3(001)异质结薄膜化学计量比和电子性质的影响。LaAlO_3薄膜中La/Al比在0.88 ~ 1.15的范围内变化,并对界面电导率有很大的影响。特别地,载流子密度被调制超过两个数量级。发现由阳离子空位引起的薄膜晶格膨胀是重要的功能参数。这些结果可以理解为产生的静电边界条件的变化,和他们的分辨率,与化学计量。
2013-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Thin Films of the Giant-Dielectric-Constant Material CaCu_3Ti_4O_{12} Grown by Pulsed-laser Deposition
用脉冲激光沉积法在LaAlO_3和SrTiO_3衬底上生长了巨介电常数材料CaCu_3Ti_4 O_{12}的外延薄膜。后者包括YBa_2Cu_3O_7、La_{1.85}、Sr_{0.15}、CuO_{4+δ}和LaNiO_3。在100 K-150 K以上,薄膜与单晶一样具有与温度无关的介电常数。介电常数的值在宽的温度区域上为1500的量级,潜在地使其成为许多应用的良好候选者。在100 K-150 K范围内,其介电性能的频率依赖性表明是一个激活的弛豫过程。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci
BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructures deposited on Spark Plasma Sintered LaAlO3 Substrates
采用脉冲激光沉积法在抛光的放电等离子烧结LaAlO 3(LAO)多晶衬底上生长了BiFeO 3(BFO)/ La0.7Sr0.3MnO3异质结构薄膜。多晶LAO衬底和BFO薄膜的局部特征在于使用电子背散射衍射(EBSD),这证实了高品质的本地每个衬底晶粒上的外延生长。压电力显微镜被用来成像和开关的压电畴,结果是一致的铁电变体与表面法线的相对取向。这种高通量的合成过程开辟了路线,以广泛调查的电子性能作为复杂的氧化物薄膜合成中的晶体取向的函数。
2014-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between electron correlations, magnetic state, and structural confinement in LaNiO3 ultrathin films
本研究通过DFT+U方法理论探究LaNiO3超薄膜中电子关联、结构限域等对电子态与磁态的影响,发现界面Ni离子电荷歧化、表面轨道极化等现象,提出氧缺陷是其金属-绝缘体相变的关键因素。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stabilization of the oxygen concentration in La$_{0.3}$Sr$_{0.7}$CoO$_{3-δ}$ thin films by LaAlO$_3$ capping layer
我们用脉冲激光沉积法在(LaAlO $_3$)$_{0.3}$(Sr $_2$ TaAlO $_3$)$_{0.7}$衬底上生长了LaPDMATHABMM Sr $_{0.7}$ CoO $_{3-δ}$薄膜,并研究了它们的结构和磁性。我们已经观察到,在未加盖的薄膜,居里温度强烈下降后,在氦气气氛中退火,并显着降低,即使在室温下储存几个星期的样品。居里温度的降低是由氧空位浓度δ的增加引起的。然而,我们已经表明,3 nm厚的LaAlO $_3$覆盖层在室温下基本上可以保持δ,并且在高温下大大减缓了氧空位的形成。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity of LaAlO/SrTiO3 Interfaces made by Sputter Deposition
我们研究了生长在SrTiO_3衬底上的LaAl_3薄膜的界面性质。我们在高压氧气气氛中使用RF溅射。膜是光滑的,具有平坦表面。透射电子显微镜显示原子尖锐和连续的界面,而EELS测量显示一些轻微的混合。用EDX法测得La与Al的元素比为1.07。重要的是,我们发现这些接口是不导电的,这表明溅射的接口是不电子重建的方式报告的脉冲激光沉积生长的薄膜,因为化学计量,混合和氧空位之间的不同的相互作用。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization of Two-dimensional Electron Gas in LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures
本文报道了用脉冲激光沉积技术在(LaAlO 3)0.3-(Sr 2AlTaO 3)0.7衬底上生长的LaAlO 3/SrTiO 3外延薄膜异质结中的强二维电子气局域化。使用纵向和横向的磁输运测量,我们已经确定,在界面处的无序影响的传导行为,并增加载流子浓度的增长在较低的氧分压的变化,从强本地化的传导在低载流子浓度的金属在较高的载流子浓度,弱本地化的迹象。我们解释这种行为的界面附近的Ti 3D带的不断变化的占领方面,每个具有不同的空间范围和易感性本地化的障碍,以及由于失配应变和点缺陷的载流子限制的差异。
2011-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation of a conducting LaAlO$_3$ / SrTiO$_3$ interface studied by low energy electron reflection during growth
二维电子气之间发生的带绝缘体SrTiO $_3$和LaAlO $_3$继续吸引相当大的兴趣,由于动态控制载流子密度的可能性,以及随之而来的现象,如磁性和超导性。这种导电界面的形成对生长条件很敏感,但是尽管进行了大量的研究,仍然存在关于所涉及的物理细节的问题。特别地,在氧气(压力约为$5\times 10^{-5}$ mbar)中生长温度(约800 $^o$ ℃)下生长的LaAlO $_3$层的电子结构知之甚少,因为在这些条件下的分析技术不容易获得。为了研究这一问题,我们在低能电子显微镜内开发了一套脉冲激光沉积系统。该设置允许逐层生长控制和随角度变化的电子反射强度的原位测量,其可以用作生长期间表面层的电子结构的指纹。通过使用不同的衬底终端和生长条件,我们观察到两个家庭的反射率图,我们可以连接到样品与AlO $_2$丰富的表面和导电界面;或样品与富LaO表面和绝缘界面。我们的观察强调,基板终止和化学计量决定的电子结构的生长层,从而界面的电导。
2017-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Chemistry and structure of homoepitaxial SrTiO$_3$ films and their influence on oxide-heterostructure interfaces
为了了解当在LaAlO $_{3}$膜和SrTiO $_{3}$衬底之间插入超过临界厚度的标称同质外延SrTiO $_{3}$时界面导电性的损失,比较了单晶SrTiO $_{3}$衬底和通过脉冲激光沉积生长的同质外延SrTiO $_{3}$膜的性质。特别是,同质外延SrTiO $_{3}$的化学组成和结构的低能量离子散射和表面X-射线衍射研究表明,绝缘异质界面,Sr过量之间存在的LaAlO $_{3}$和同质外延SrTiO $_{3}$。此外,在LaAlO $_{3}$中观察到的面外晶格常数的增加,表明具有和不具有SrTiO $_{3}$薄膜的插入的导电性源自与极性突变相关的齐纳击穿。当在LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间插入大于临界厚度的同质外延SrTiO $_{3}$时,通过电子重构转移的电子通过形成富Sr第二相和Sr空位而被捕获。Sr向同质外延STO的表面的迁移和伴随的界面导电性的损失可以通过减少PLD靶中的Sr含量来延迟。
2013-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Observation of strontium segregation in LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ and NdGaO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ oxide heterostructures by X-ray photoemission spectroscopy
用脉冲激光沉积法在TiOPDMATHABMN封端的SrTiOPDMATHABMM单晶上生长了不同厚度的LaAlOPDMATHABMM和NdGaOPDMATHABMM薄膜,并用软X射线光电子能谱对其进行了研究。通过改变光子能量$hν$和发射角$Θ$来调整测量的表面灵敏度。与其他元素的芯能级相反,Sr $3d$线显示出对于更高表面灵敏度的意外分裂,表明存在第二种锶组分。从我们的定量分析,我们得出结论,在生长过程中,锶原子扩散远离衬底和偏析在异质结构的表面,可能形成氧化锶。
2014-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optically Controlled Polarization in Highly Oriented Ferroelectric Thin Films
研究了(Pb_(0.6)Li_(0.2)Bi_(0.2))(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3(PLBZT)薄膜在黑暗和弱光源照射下的面内和面外偏振特性。利用脉冲激光沉积系统在LaNiO 3(LNO)/LaAlO 3(LAO)衬底上生长了高度取向的PLBZT薄膜,该薄膜具有良好的饱和偏振特性,并且在光照下偏振特性显著增强。我们采用了两种配置的极化特性,第一个处理与平面外的极化与单个电容器的调查,而第二个演示了两个电容器通过底部电极串联连接。两种不同的配置,使用不同的能源照明和他们的效果进行了研究。后一种配置示出了在光的照射下偏振的显著变化,这可以为器件小型化提供额外的自由度。还使用正向上和负向下(PUND)测量来测试偏振,其证实了鲁棒的偏振及其在照明下的切换。
2017-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Sub-monolayer nucleation and growth of complex oxide heterostructures at high supersaturation and rapid flux modulation
我们报告的非平凡的纳米级动力学的沉积新的复杂的氧化物异质结构组成的单位细胞厚的相关金属LaNiO 3和电介质LaAlO 3。多层膜表现出非常好的结晶度和表面形态保持在大量的层,证实了AFM,RHEED,和同步辐射X-射线衍射。为了阐明生长背后的物理学,衬底的温度和沉积速率在很宽的范围内变化,并且在两层模型的框架中处理结果。这些结果对于合成新相的复合氧化物异质结构具有重要意义。
2010-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growing a LaAlO3/SrTiO3 heterostructure on Ca2Nb3O10 nanosheets
二维电子液体之间形成的带绝缘体LaAlO3(LAO)和SrTiO3(STO)是一个有前途的成分的氧化物电子学,但使用单晶SrTiO3衬底生长的要求限制了其在器件制造方面的应用。因此,重要的是找到将这些材料沉积在其他衬底上的方法,优选Si或Si基衬底,以促进与现有技术的集成。感兴趣的候选物是Ca2Nb3O10的微米级纳米片,其可以用作任何衬底上的钙钛矿材料的种子层。我们已经使用了低能电子显微镜(LEEM)与原位脉冲激光沉积,以研究随后的生长STO和LAO的这种薄片上沉积在Si上。我们可以在生长过程中跟踪层的形态和结晶度,以及用角分辨反射电子光谱对其电子性质进行指纹分析。我们发现,STO层,沉积在纳米片上,可以制成结晶和平坦的,LAO可以生长在一个逐层的方式,和完整的异质结构显示的签名的导电界面的形成。
2019-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-organic Pulsed Laser Deposition for Complex Oxide Heterostructures
提出金属有机脉冲激光沉积 MOPLD,利用 TTIP 调控 LAO/STO 中 STO 层的点缺陷,从而提升界面二维电子气的低温迁移率。
2025-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Leveraging high fluence and low pressure for pulsed laser deposition of high-mobility $γ$-Al$_2$O$_3$/SrTiO$_3$ heterostructure growth
高迁移率氧化物异质结构可应用于高频器件、透明导体和自旋轨道逻辑器件。SrTiO $_3$是研究最多的异质结构氧化物衬底材料之一。迄今为止,在$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$的界面二维电子气(2DEG)中测量到2K下的最高SrTiO 3基电荷载流子迁移率。高电子迁移率的形成机制和起源尚未完全了解。本研究提出了一个成功的生长方案来合成高迁移率的$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$界面,并描述了潜在的生长优化。此外,高迁移率$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$的指示性特征,包括室温薄层电阻,被呈现。在高迁移率样品($μ^{10K} = 1.6 \times 10^4 \mathrm{cm}^2/\mathrm{Vs}$)中发现了外延生长和晶体生长的迹象。通过对40个样品生长机理的分析和比较,指出高注量($F > 3\mathrm{J}/\mathrm{cm}^2$)和低压($P \approx 1 \times 10^{-6} \mathrm{mbar}$)是高迁移率$γ$ -Al $_2$ O $_3$ /SrTiO $_3$界面生长的必要条件。具有单元素阳离子的$γ$ -Al $_2$ O $_3$与具有多元素阳离子如LaAlO $_3$的薄膜相比,在生长期间允许更高的激光能量密度,而不会引起化学计量不…
2025-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Effect of oxygen concentration on the structural and magnetic properties of LaRh1/2Mn1/2O3 thin films
用脉冲激光沉积法在(001)取向的LaAlO 3和SrTiO 3衬底上生长了LaRh 1/2 Mn 1/2 O 3薄膜。优化后的薄膜样品是半导体和铁磁的居里温度接近100 K,矫顽场为1200 Oe,饱和磁化强度为1.7 μ B每公式单位。LaRh_(1/2)Mn_(1/2)O_3薄膜的表面织构、结构、电学和磁学性质随沉积过程中氧浓度的变化而变化。虽然氧浓度升高产生具有最佳磁性能的薄膜,但氧浓度稍低则产生具有改善的织构和结晶度的薄膜。
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Substrate-effect on the magnetic microstructure of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin films studied by magnetic force microscopy
采用脉冲激光沉积法在(100)-SrTiO $_{3}$和(100)-LaAlO $_{3}$和(110)-NdGa O $_{3}$衬底上分别生长了拉伸应变和压缩应变下的巨磁阻(CMR)La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$(LSMO)薄膜。使用磁力显微镜(MFM),“羽毛状”的磁性图案,具有面内磁化的薄膜的特性,观察到沉积在SrTiO $_{3}$和NdGaO $_{3}$上的薄膜,而“气泡”的磁性图案,具有面外磁化的薄膜的典型,记录为LaAlO $_{3}$。我们表明,由MFM成像的磁性图案的形状是完全相关的薄膜中的易磁化方向。
2001-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and magneto-dielectric effect in insulating LaBiMn4/3Co2/3O6 thin films
采用脉冲激光沉积技术在(001)取向的SrTiO 3和LaAlO 3衬底上制备了高质量的钙钛矿型LaBiMn 4/3Co 2/3 O 6外延薄膜。磁化强度测量揭示了一个强的磁各向异性和铁磁行为,这是在协议与Mn 4+和Co2+离子,这是随机分布在B-网站之间的超交换相互作用。一个明显的异常是在130 K的介电测量中观察到对应的发病的磁有序,这表明耦合。在此温度以上,外在麦克斯韦-瓦格纳效应占主导地位。这些结果解释了使用拉曼光谱研究表明,弱自旋晶格相互作用围绕这个磁性转变。
2008-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Strain Relaxation on Magnetotransport properties of epitaxial La_0.7Ca_0.3MnO_3 films
本文研究了在相同条件下用脉冲激光沉积技术制备的La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3外延薄膜(厚度为200 nm)的应变弛豫对磁输运性质的影响。所有的薄膜都是外延的,具有立方晶胞。采用SrTiO_3、LaAlO_3和MgO三种不同的单晶衬底,研究了应变弛豫量的变化。已经发现,对于较厚的膜的应变得到放松,并产生变量的无序依赖于应变松弛的强度。在SrTiO_3,LaAlO_3和MgO上沉积的薄膜的晶格弛豫幅度分别为0.384,3.057和6.411%。LaAlO_3和SrTiO_3上的薄膜显示出较高的T_{IM}(分别为243 K和217 K),而MgO上的薄膜的T_{IM}(191 K)较低。同样,SrTiO_3和LaAlO_3上的薄膜的T_C较陡,分别为245 K和220 K,而MgO上的薄膜的T_C为175 K。高弛豫度会产生更多的缺陷,因此MgO上的薄膜的TIM(T_C)显著低于SrTiO_3和LaAlO_3。我们采用了不同的方法,通过Mott的VRH模型来评估电阻率的变化,从而关联应变弛豫对LCMO薄膜磁输运性质的影响。用Mott的VRH模型分析了由于晶格弛豫引起的厚膜中无序的变化,这进一步证明了晶格弛豫的强度主要是通过增加层错、位错等缺陷的密度而产生无序,这些缺陷影响了厚外延La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3薄膜的磁输运性质。
2005-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of annealing and strain on La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3} thin films: a new phase diagram in the ferromagnetic region
采用脉冲激光沉积技术在(100)取向的LaAlO_{3}(0.1<x<0.5)衬底上沉积了取向的La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}单相薄膜。虽然对于某些组合物的物理性能(运输和磁化)的生长膜高于散装值,对于其他钙含量的优化性能,只有在退火后,在氧气下获得。这些数据可以部分解释为氧含量的变化,导致阳离子空位,因此自掺杂效应-伴随的结构变化,可能是超越相图的性能的原因。提出了(La_{1-x} Ca_{x})_{1-y} \square_{y} MnO_{3}(0.1<x<0.5)薄膜的新相图。
1999-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization and Anisotropy of Cobalt Ferrite Thin Films
铁酸钴薄膜的磁化强度经常远低于455 kAm-1的体值,这对应于尖晶石结构中的反阳离子分布,其具有与八面体配位的Co 2+离子相关的约0.6 μ B的有效轨道矩。轨道矩是负责磁致伸缩和磁晶各向异性,以及它的敏感性施加的应变。我们系统地研究了在不同衬底(TiO_2、MgO、MgAl_2 O_4、SrTiO_3、LSAT、LaAl_3)上用脉冲激光沉积制备的薄膜的结构和磁性随温度(500-700 ℃)和氧分压(10 ~(-4)- 10 Pa)的变化。室温磁化强度为60 ~ 440 kAm-1,单轴衬底感生各向异性为+220 kJm-3(MgO(100))~-2100 kJm-3(MgAl 2 O 4(100)),室温各向异性场达到14 T。四面体和八面体位置上的高自旋Fe 3+和Co 2+阳离子没有重排可以将磁化强度降低到体值以下,但是八面体位置上从Fe 3+和Co 2+到Fe 2+和低自旋Co 3+的切换将使低温磁化强度降低到120 kAm-1,并且随后居里温度的降低可以使室温值接近于零。讨论了薄膜中出现低自旋钴的可能原因。关键词;钴铁氧体;薄膜;脉冲激光沉积;低自旋钴离子;磁化应变工程
2017-09-28 cond-mat.mtrl-sci
The effect of substrate induced strain on the charge-ordering transition in Nd_{0.5}Sr_{0.5}MnO_{3} thin films
我们报道了用脉冲激光沉积技术在100 °取向的LaAlO_{3}衬底上生长的Nd_{0.5} Sr_{0.5} MnO_{3}薄膜的合成和表征。X射线衍射(XRD)的研究表明,薄膜是101取向的,与应变和准弛豫分量,后者随膜厚增加。我们观察到,输运性质强烈依赖于膜的厚度。变温XRD下降到100 K表明,这是由基板上的薄膜引起的应变。
1999-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic layer engineering of perovskite oxides for chemically sharp heterointerfaces
合成技术和材料理解的进步产生了氧化物异质结构,其具有在其成分中无法发现的有趣物理现象。在这些结构中,界面质量的精确控制,包括氧的化学计量,是至关重要的明确定制的界面特性,与沉积的第一单层是最重要的步骤,在形成一个明确的功能界面。在这里,我们研究了界面的形成和应变演化过程中的LaAlO3在SrTiO 3的脉冲激光沉积的初始生长,在寻找一种手段,用于控制的原子锐度的接口。我们的实验结果表明,在高氧气压力下生长的LaAlO3显着提高界面的不稳定性。因此,应变弛豫的临界厚度增加,有利于钙钛矿氧化物的相干外延。这提供了一个清晰的理解,在界面形成过程中的氧气压力的作用,并使氧化物异质结构的合成与化学更尖锐的界面。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong Tc dependence for strained, epitaxial Ba(Fe1-xCox)2As2 thin films
用脉冲激光沉积法在SrTiO_3、(La,Sr)(Al,Ta)O_3、LaAl O_3和YAl O_3(YAO)单晶衬底上生长了Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2超导薄膜。所有的膜,除了在YAO上,已经外延生长没有缓冲层。在YAO上沉积的薄膜含有45 °面内旋转晶粒,并表现出宽的超导转变。的膜的起始Tc被观察到增加从16.2 K到24.5 K与增加c/a,主要是由于轻微的变形的AsFe 4四面体。从这种相关性,我们预计,在应变外延膜中,超导转变温度高于24.5 K是可能的。
2009-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Epitaxial Growth of La$_{1/3}$Sr$_{2/3}$FeO$_3$ thin films by laser ablation
报道了用脉冲激光沉积技术在SrTiO $_3$(STO)和LaAlO $_3$(LAO)(100)取向衬底上合成高质量LaPDMATHABMM Sr $_{2/3}$ FeO $_3$(LSFO)薄膜的研究。从X射线衍射(XRD)的研究,我们发现,该薄膜的面外晶格参数约为0.3865nm,几乎独立于衬底(即应变的性质)。输运性质表明,在STO上生长的LSFO薄膜在180 K时电阻率随温度的变化呈现异常(对应于电荷有序跃迁,并伴随着从顺磁态到反铁磁态的转变),而在LAO上生长的薄膜在4T磁场的作用下,在270 K附近表现出很小的磁电阻行为,并呈现磁滞现象.讨论了两种衬底之间的输运性质的变化,并与相应的单晶进行了比较。
2002-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature spin polarized magnetic semiconductor
采用可控脉冲激光烧蚀沉积技术,在低氧室气压下,在(100)LaAlO($_3$)基片上制备了Fe和钛白($_{2-δ}$)交替层。膜的总厚度为约200 nm。薄膜在4 ~ $400 ^oK$温度范围内表现出铁磁行为。层状膜结构的特征在于在$300 ^oK$的p型磁性半导体,具有$10^{20} /cm^3$数量级的载流子密度。未掺杂的纯TiO $_{2-δ}$薄膜被表征为n型磁性半导体。空穴载流子在颗粒Fe和TiO $_{2-δ}$层之间的界面处被激发,类似于在金属氧化物半导体(MOS)器件中通常观察到的金属/n型半导体界面中被激发的空穴。在界面处的孔在施加的磁场中被极化,提高了这些颗粒MOS结构可用于实际自旋电子器件应用的可能性。
2007-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High magnetic field transport measurement of charge-ordered Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ strained thin films
利用脉冲激光沉积技术在(100)取向LaAlO $_3$和(100)取向SrTiO $_3$衬底上制备了电荷有序的(CO)Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$薄膜,通过测量其在高达22 T的磁场下的输运性质,研究了磁场诱导的相变.通过施加临界磁场($H_C>10T$,60 K),在两种衬底上观察到向金属态的转变。破坏电荷有序绝缘状态所需的场的值低于体化合物,取决于衬底和膜的厚度。薄膜和体材料的临界磁场的差异可以用低温下(低于CO转变)的面内参数的差异来解释。最后,这些结果证实,CO状态的鲁棒性,主要取决于由薄膜和衬底之间的热膨胀差异引起的应力。
2002-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nano granular metallic Fe - oxygen deficient TiO$_{2-δ}$ composite films: A room temperature, highly carrier polarized magnetic semiconductor
采用脉冲激光烧蚀沉积(PLD)技术,在低氧室气压下,在(100)铝酸镧(LaAlO $_3$)基片上共沉积纳米颗粒金属铁(Fe)和钛白(TiO $_{2-δ}$)。Fe和TiO $_2$的共沉积导致$\approx$ 10 nm金属Fe球形颗粒悬浮在TiO $_{2-δ}$基质中。该薄膜在室温下具有3100高斯的饱和磁化强度,表现出铁磁行为。根据Fe球的尺寸和分布,我们对饱和磁化强度的估计与测量值吻合得很好。薄膜复合结构的特征在于在300 K下为p型磁性半导体,具有$ 10^{22} /{\rm cm^3}$量级的载流子密度。空穴载流子在纳米颗粒Fe和TiO $_{2-δ}$基质之间的界面处被激发,类似于在金属氧化物半导体(MOS)器件中通常观察到的金属/n型半导体界面中被激发的空穴。从这些薄膜中直接观察到的大的反常霍尔效应可以看出,在界面处的空穴是强自旋极化的。结构和磁输运性质表明,这些PLD薄膜具有潜在的纳米自旋电子学应用。
2008-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Bandgap Controlling of the Oxygen-Vacancy-Induced Two-Dimensional Electron Gas in SrTiO3
我们报告了SrTiO 3(STO)薄膜(通过低于800 °C的脉冲激光沉积制备)中非常大的带隙增强,根据沉积温度,其可以比体值大20%。通过密度泛函理论的计算,分析了Sr/Ti反位点缺陷的成因。更重要的是,可以利用带隙增强来定制基于STO的界面系统中的二维电子气(2DEG)的电子和磁相。例如,在非晶LaAlO 3和STO膜之间的界面处的氧空位诱导的2DEG(2DEG-V)更局部化,并且从低温磁输运测量可以清楚地看到基于STO膜的2DEG-V中的铁磁有序。这开辟了一条有吸引力的路径,以定制的STO为基础的氧化物界面系统的电子,磁性和光学性能下,在氧化物电子社区的强烈关注。同时,我们的研究提供了关键的洞察,从根本上的问题,STO薄膜是很难被掺杂到全金属状态的氧空位的起源。
2014-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase purity and surface morphology of high-Jc superconducting Bi2Sr2Ca1Cu2O8+δ thin films
通过PLD在LAO基板上制备了相纯、表面光滑且高性能的高温超导Bi-2212薄膜,揭示了基板选择与退火温度对薄膜质量的影响,并发现重复使用基板经机械抛光后仍能获得高质量薄膜。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other