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La0.875Na0.125MnO3外延膜的制备及CMR效应

韩立安 , 王瑞平 , 渊小春 , 班丽瑛 , 常琳 , 孟泉水 , 贺拥军

稀有金属材料与工程

通过射频磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功地外延生长了膜厚为90.8 nm的La0.875Na0.125MnO3薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,具有良好的(100)外延取向和光滑表面.居里温度Tc=275 K.在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变.此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的.薄膜的电阻率随温度变化的ρ-T曲线出现双峰.高温电阻峰TP1出现在居里温度附近,来源于铁磁金属体向顺磁绝缘体的转变.而低温电阻峰TP2出现在T-178 K,是由于相分离引起的.在4 T强磁场下,相分离现象消失.另外,薄膜的磁电阻曲线也呈现出双峰特征.

关键词: La0.875Na0.125MnO3外延膜 , 相分离 , CMR效应

衬底温度对Zn_(0.85)Mg_(0.13)Al_(0.020)薄膜结构和发光特性的影响

潘峰 , 陈长乐 , 文军 , 金克新 , 罗炳成 , 韩立安 , 陈钊

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.05.006

采用射频磁控溅射方法,在Si(111)基片上制备出Zn_(0.85)Mg_(0.13)Al_(0.020)薄膜.X射线衍射(XRD)证实Zn_(0.85)Mg_(0.13)Al_(0.020)薄膜为单相六角钎锌矿结构,衬底温度从室温升高到500℃,薄膜沿c轴择优生长.原子力显微镜(AFM)测量显示薄膜表面粗糙度随衬底温度的升高由9.32nm增加到19.94nm.荧光光谱仪(PL)测量显示薄膜在397nm附近有强的紫光发射,在486nm处有弱的蓝光峰,随衬底温度的升高紫峰强度提高15倍.在可见光范围内,薄膜平均透过率随衬底温度的升高由75%增加到95%,薄膜光学带隙分别为3.18,3.18和3.19eV.分析表明紫峰来自于自由激子复合,蓝峰由俘获在施主能级Zn填隙中的电子与俘获在受主能级Zn空位中的空穴复合而产生发光.

关键词: Zn_(0.85)Mg_(0.13)Al_(0.020)薄膜 , 衬底温度 , 结构 , 光致发光

(La,Pr)2/3Sr1/3MnO3薄膜激光诱导电阻效应

赵省贵 , 陈长乐 , 金克新 , 罗炳成 , 高国棉 , 陈钊 , 韩立安

功能材料

研究了钙钛矿锰氧化物La2/3Sr1/3MnO3和Pr2/3Sr1/3MnO3单晶薄膜的激光诱导电阻变化特性.低温铁磁金属相,激光诱导使薄膜的电阻增大,而在顺磁绝缘相则电阻减小,同时薄膜的绝缘体-金属相变(IMT)转变温度Tp向低温方向移动.对于Pr2/3Sr1/3MnO3薄膜,当激光功率为22mW时,光致电阻相对变化的最大值约为9.6%.光诱导效应致使薄膜的电阻发生变化,并使其IMT的转变温度点向低温方向移动,主要是由于光子能激发eg向下电子的跃迁,改变体系自旋极化方向.

关键词: 钙钛矿薄膜 , 光诱导效应 , 电子自旋

La 0.9 Ce 0.1 MnO 3薄膜的输运特性和光诱导效应

高国棉 , 陈长乐 , 邓小龙 , 韩立安 , 王永仓

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01011

用脉冲激光沉积(PLD)法制备了钙钛矿锰氧化物La 0.9 Ce 0.1 MnO3 (LCEMO)单晶薄膜.X射线衍射分析表明, 薄膜具有钙钛矿赝立方结构, 且沿(100)方向择优生长; 电阻-温度关系给出其存在金属-绝缘体相变和庞磁电阻(CMR)效应, 相变温度(T MI)为213K; 在0.1T的磁场下, 其磁电阻峰值为38.5%, 对应的温度为153K; 其电阻在低温区满足R=R0+R1T2+R2T 4.5, 在高温区符合小极化子输运.薄膜在绿激光(532nm, 40mW)作用下T MI向低温方向移动; 这主要是由于激光激励下体系的自旋发生了变化.且电阻与时间的变化曲线满足关系: R(t)=R 0+Aexp(-t/τ), 说明薄膜在激光作用下具有明显的与自旋相关的弛豫现象.

关键词: LCEMO薄膜 , photo-induced , transport properties , electron-doped

La0.67Pb0.33MnO3外延膜的自旋玻璃态及输运特性

韩立安 , 陈长乐

稀有金属材料与工程

利用射频磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.67Pb0.33MnO3薄膜.用X射线衍射、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.861 rm,具有良好的单晶外延结构.居里温度TC(=335 K)非常接近金属绝缘体转变温度TMI(=340 K).在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变,导电特性由金属特征向半导体特征过渡.此材料呈现出的一种典型自旋玻璃特性是由应力造成的.磁电阻在居里点达到极大值,当H=1.0 T时,磁电阻的极大值为24.3%,输运性质表明,T<TMI时,电阻率满足公式ρ(T)=ρ0+ρ1T2+ρ2T4.5,此输运机制是由电子造成的;当T>TMI时,符合小极化子模型,输运机制是由于小极化子近邻跃迁引起的.

关键词: La0.67Pb0.33MnO3外延膜 , 自旋玻璃 , 输运特性 , 小极化子

La0.82Te0.18MnO3薄膜的庞磁电阻效应及光诱导特性

高国棉 , 陈长乐 , 王建元 , 韩立安 , 王永仓 , 宋宙模

稀有金属材料与工程

用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO3单晶衬底上制备了VIA族非金属元素Te掺杂的La0.82Te0.18MnO3(LTMO)薄膜.X射线衍射分析表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且沿(012)方向择优生长;电阻-温度关系显示,该材料存在金属-绝缘体转变特性和庞磁电阻(CMR)效应;在0.7 T的磁场作用下,薄膜的磁电阻最大值为30.6%,对应的温度在263 K.而室温(303 K)磁电阻值为4.8%;拟合分析表明,薄膜在低温区是单磁子散射,在高温区满足小极化子输运模型.在波长为532 nm的绿激光作用下,在253 K,光致电阻变化率达到最大值33.6%;分析认为这可能是由于光激发会改变材料中的磁有序,减弱双交换作用,进而改变电子的输运性质.

关键词: LTMO薄膜 , 电子掺杂 , CMR效应 , 光诱导效应

La0.88Te0.12MnO3-δ薄膜的结构及光诱导特性研究

高国棉 , 陈长乐 , 韩立安 , 王建元 , 崔海涛

功能材料

用脉冲激光沉积法在LaAlO3衬底上制备了La0.88Te0.12MnO3-δ(LTeMnO)薄膜.X射线衍射分析表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且沿(012)方向择优生长;电阻率-温度关系显示样品发生了金属绝缘体转变和庞磁电阻效应,转变温度为278K;在0.4T的磁场下,其磁电阻最大值为16.9%,对应的温度为223K.在绿激光作用下,光致电阻率变化最大值为13.2%;原因可能是激光作用影响了体系中载流子的浓度,进而影响了体系的自旋.

关键词: 薄膜 , 光诱导效应 , CMR效应

ZnO基半导体薄膜材料的研究进展

温晓莉 , 陈长乐 , 陈钊 , 韩立安 , 高国棉

材料导报

介绍了ZnO基半导体薄膜材料的基本性质和制备手段,综述了其在发光方面及磁性方面的研究进展.详细探讨了ZnO薄膜材料的发光机理、P型掺杂、p-n结的生长和稀磁性能,并对国内外的发展情况和存在问题进行了分析和探讨.

关键词: ZnO , 薄膜 , P型掺杂 , p-n结 , 磁性能

La0.75Na0.25MnO3外延膜的制备及磁电特性

韩立安 , 孟泉水 , 常琳 , 廖少俊 , 陈长乐

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00683

通过射频磁控溅射在单晶LaAlO3(100)衬底上生长了膜厚为120nm的La0.75Na0.25MnO3外延膜. 通过X射线衍射、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征. 结果表明, 薄膜为(100)取向外延膜. 居里温度TC=270K, 在居里温度附近, 发生铁磁-顺磁转变. 此材料呈现出典型的自旋玻璃特性, 是由于应力造成的. 在室温附近, 此材料在1T磁场下, 其磁电阻极大值为40.3%. 80K<T<210K时, 其输运机制为电子-电子散射, 电阻率满足ρ=ρ0+ρ1T2+ρ2T5; 220K<TT>TMI时, 其输运机制满足小极化子模型.


关键词: La0.75Na0.25MnO3外延膜 , magnetic property , transport property

La0.9Ce0.1MnO3薄膜的输运特性和光诱导效应

高国棉 , 陈长乐 , 邓小龙 , 韩立安 , 王永仓

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.046

用脉冲激光沉积(PLD)法制备了钙钛矿锰氧化物La0.9Ce0.1MnO3(LCEMO)单晶薄膜.X射线衍射分析表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且沿(100)方向择优生长;电阻-温度关系给出其存在金属-绝缘体相变和庞磁电阻(CMR)效应,相变温度(TMI)为213K;在0.1T的磁场下,其磁电阻峰值为38.5%,对应的温度为153K;其电阻在低温区满足R=R0+RiT2+R2T4.5,在高温区符合小极化子输运.薄膜在绿激光(532nm,40mW)作用下TMI向低温方向移动;这主要是由于激光激励下体系的自旋发生了变化.且电阻与时间的变化曲线满足关系:R(t)=R0+Aexp(-t/τ),说明薄膜在激光作用下具有明显的与自旋相关的弛豫现象.

关键词: LCEMO薄膜 , 光诱导 , 输运特性 , 电子掺杂

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