[發(fā)明專利]一種CaRuO3/La2/3Ca1/3MnO3/CaRuO3三明治結(jié)構(gòu)外延薄膜及其制備方法和應用無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410077525.5 | 申請日： | 2014-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN103834992A | 公開（公告）日： | 2014-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳文彬;諶平凡;陳斌斌 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學技術(shù)大學 |
| 主分類號： | C30B23/02 | 分類號： | C30B23/02;C30B30/00;C23C14/28;C23C14/08;H01F10/18 |
| 代理公司： | 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101 | 代理人： | 何梅生 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 caruo sub la ca mno 三明治 結(jié)構(gòu) 外延 薄膜 及其 制備 方法 應用 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種超薄錳/釕氧化物材料，尤其涉及一種具有高鐵磁轉(zhuǎn)變（居里）溫度、矯頑力可調(diào)的三明治結(jié)構(gòu)氧化物外延異質(zhì)薄膜及其制備方法和應用。
背景技術(shù)
磁滯回線是矩形的高磁導率材料，可以用來制作磁放大器、變壓器、脈沖變壓器等，尤其是磁記憶器件。隨著各式各樣磁電子器件的興起，特別是微電子產(chǎn)業(yè)對高密度磁記錄材料、磁阻隨機存儲器、垂直記錄磁性材料等構(gòu)成的微型器件的應用需求，具有良好軟磁性能的薄膜磁頭一直是人們所渴求的。雖然薄膜材料為磁性器件向低維發(fā)展提供了新的機遇，但是厚度在1μm以下的強磁性材料，由于磁性薄膜厚度減小到納米量級時，磁性關(guān)聯(lián)長度與厚度具有可比性，二維體系的維度效應等都會參與作用，材料的物理性質(zhì)表現(xiàn)出很強的厚度效應，鐵磁有序態(tài)減弱抑或消失，磁滯回線平緩而且矯頑力（場）變大。這種厚度效應無論是在單層薄膜還是在多層薄膜中都表現(xiàn)強烈，且難以抑制。
根據(jù)2002年《物理評論B》（Phys.Rev.B.66,134416(1)-(9),2002）報道,界面的本征物理行為會導致龐磁阻材料La2/3Ca1/3MnO3單晶薄膜半導體金屬轉(zhuǎn)變溫度的改變。隨著La2/3Ca1/3MnO3單層薄膜的厚度減小至6納米，半導體金屬轉(zhuǎn)變溫度迅速從室溫降至100K，甚至當薄膜厚度減小至2.4納米時，單晶薄膜在（300K-10K）范圍內(nèi)都呈現(xiàn)絕緣電性，不具備鐵磁性。
根據(jù)1999年《應用物理快報》（Appl.Phys.Lett.75,3689-3691,1999）報道，多層膜（La0.7Ca0.3MnO3/SrTiO3）n的半導體金屬轉(zhuǎn)變溫度隨著鐵磁層La0.7Ca0.3MnO3的厚度減小至5納米時，多層膜的鐵磁性消失，外延薄膜在（300K-10K）范圍內(nèi)都呈現(xiàn)絕緣電性。顯然鐵磁層La0.7Ca0.3MnO3的尺度效應即使在多層膜材料中依然存在。
根據(jù)2008年《物理評論B》（Phys.Rev.B.78,094413(1)-(7),2008）報道，界面的本征物理行為亦會導致龐磁阻材料La0.7Sr0.3MnO3單晶薄膜半導體金屬轉(zhuǎn)變溫度的迅速降低而后消失。我們注意到，在10K測量的大量矩形磁滯回線顯示，鐵磁金屬性的La0.7Sr0.3MnO3單晶薄膜的矯頑力在很大厚度范圍內(nèi)（4.8納米～28納米）是不易改變的。同樣的，矯頑場的穩(wěn)定性也能在龐磁阻材料La2/3Ca1/3MnO3單晶薄膜中觀察到。
綜上所述，克服磁性薄膜材料中的厚度效應，擁有高的鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和矯頑力可調(diào)的矩形磁滯回線，無論是以單晶外延薄膜的形式，還是與其它的新型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)功能材料薄膜互相外延生長，制成多層鐵磁隧道結(jié)，鐵磁/鐵電隧道結(jié)，或者超晶格磁性材料的形式，都會對磁電子學及微電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生積極的作用，具有廣闊的應用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高鐵磁轉(zhuǎn)變溫度（亦稱居里溫度），并且矯頑力可調(diào)的CaRuO3/La2/3Ca1/3MnO3/CaRuO3三明治結(jié)構(gòu)外延薄膜及其制備方法和應用。
本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明CaRuO3/La2/3Ca1/3MnO3/CaRuO3三明治結(jié)構(gòu)外延薄膜，其特點在于：
在晶格取向為110方向的NdGaO3單晶基片上從下至上依次生長有底層CaRuO3薄膜、中間層La2/3Ca1/3MnO3薄膜和上層CaRuO3薄膜。
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