科技成果

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成果名称: 钙钛矿氧化物及其异质结制备与物理特性研究

成果登记号: 9612015J0099

第一完成单位: 陕西理工学院

联 系 人: 张营堂

成果类型: 基础理论

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   钙钛矿氧化物因其特殊的磁电性能,引起了广泛的关注,CMR效应的发现更加激起大家的研究兴趣。本论文采用固体反应法(陶瓷烧结法)制备了系列La1-xTbxMnO3(LTMO)样品,利用激光分子束外延技术生长了La0.66Sr0.33MnO3/玻璃、La0.05Tb0.95MnO3/La0.66Sr0.33MnO3/Nb-SrTiO3和La0.95Tb0.05MnO3/Nb-SrTiO3等氧化物薄膜和异质结。研究了LTMO材料的磁性、电输运性能以及介电特性;另外,本论文还对La0.05Tb0.95MnO3/La0.66Sr0.33MnO3/Nb-SrTiO3和La0.95Tb0.05MnO3/Nb-SrTiO3氧化物异质结的电输运性能和介电特性也进行了一些研究工作。取得如下主要进展:1、采用固体反应法制备了LTMO陶瓷材料样品,研究结果表明系列的LTMO样品是具有类自旋玻璃特征的单相材料。2、在室温条件下,多晶La0.8Tb0.2MnO3材料呈现低磁场磁电阻效应,磁电阻的值随着外加磁场和电场的增加而增加,随后趋于饱和。这一结果对寻找可应用磁电阻效应的钙钛矿材料体系提供了一定的实验依据。3、采用激光分子束外延技术,在玻璃衬底上制备了大面积和具有应用价值的La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)锰氧化物薄膜,为制备大面积、廉价的钙钛矿氧化物磁电阻材料提供了可参考的实验条件。4、采用激光分子束外延方法制备了La0.95Tb0.05MnO3/Nb-dopedSrTiO3异质结样品,研究了异质结的介电性能。实验结果表明,除肖特基结效应外,层间界面对其介电性能有显著的影响;另外还发现,外加偏压对异质结的界面效应有增强效果。这一结果对利用介电谱来表征和研究异质结的界面效应提供一定参考价值。5、采用激光分子束外延方法制备了La0.05Tb0.95MnO3/La0.66Sr0.33MnO3/Nb-SrTiO3氧化物异质结样品,较详细地研究了在不同温度和不同频率条件下异质结的介电行为。实验发现,该氧化物异质结表现出了磁电阻效应和磁电容效应。6、首次在SrTiO3/La0.9Sr0.1MnO3/Si多层膜中观测到了极化记忆效应,为制备新型记忆元器件提供新方向。7、首次采用介电谱研究了掺杂La的TbMnO3中在高温低频区巨介电常数的起源,为该领域的研究提供了新的研究手段。8、首次采用直接测量技术研究了Ba(ZrxTi1-x)O3体系电卡效应,在室温获得了温变为4.5K,熵变为8Jkg-1K-1的电卡效应,该项目研究为制备出大电卡效应的无铅铁电陶瓷提供了实验与理论依据。