Магнитотранспортные свойства манганитных тонких плёнок, бикристаллических контактов и многослойных ферромагнитных структур

• Автор: Петржик, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 76 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Монокристаллы редкоземельных магнитных перовскитов Га1_чАхМпОз

1.2. Эпитаксиальные тонкие плёнки манганитов

1.3. Магнетосопротивление эпитаксиальных тонких плёнок манганитов

1.4. Магнитные туннельные переходы на основе манганитов

1.5. Эффект близости в структуре сверхпроводник - манганит

1.6. Постановка задачи

Глава 2. Экспериментальные образцы и методика эксперимента

2.1. Изготовление эпитаксиальных тонких плёнок манганитов, гетероструктур и бикристаллических контактов
2.2. Электрофизические измерения экспериментальных образцов
2.3. Измерение магнитных свойств тонких плёнок, гетероструктур и меза-структур
2.4. Рентгеновские измерения экспериментальных образцов
2.5. Рефлектометрия поляризованных нейтронов
Глава 3. Влияние механических напряжений на магнитное состояние манганитных тонких плёнок
3.1. Влияние механических напряжений в манганитных плёнках на температуру перехода в ферромагнитное состояние
3.2. Магнитная анизотропия эпитаксиальных манганитных плёнок
3.3. Температурное поведение сопротивления эпитаксиальных плёнок
3.4. Краткие выводы
Глава 4. Магнитотранспортные свойства бикристаллических контактов из ЬаотБго.зМпОз
4.1. Магнитная анизотропия бикристаллических образцов
4.2. Магнетосопротивление бикристаллических контактов
4.3. Зависимость проводимости бикристаллических контактов от приложенного электрического напряжения
4.4. Краткие выводы

Г лава 5. Магнитотранспортные свойства гетероструктур манганит / рутенат
5.1. Анализ качества гетероструктур
5.2. Магнитные свойства гетероструктур
5.3. Меза-структуры манганит/рутенат
5.4. Магнетосопротивление меза-структур
5.5. Краткие выводы
Глава 6. Эффект близости в гибридных гетероструктурах купратный сверхпроводник / ниобий с манганитной прослойкой
6.1. Температурные зависимости сопротивления меза-структур
6.2. Зависимость проводимости меза-структуры с прослойкой из манганита от напряжения
6.3. Сравнение измеренной проводимости гетероструктуры, имеющей манганитную прослойку, с теоретическими расчётами
6.4. Краткие выводы
Основные результаты работы
Список цитированной литературы

Введение
Редкоземельные магнитные перовскиты со структурой [<е|_хАхМпОз (Яе -редкоземельные материалы типа I .а или N(1, а А - щелочноземельные металлы типа 8г или Са) демонстрируют широкий набор необычных электрических и магнитных свойств, включая эффект колоссального магнетосопротивления. Параметры эпитаксиальных плёнок существенно отличаются от свойств монокристаллов, в первую очередь из-за возникающих напряжений в плёнках, вызванных рассогласованием параметров кристаллографической решетки плёнки и подложки, на которую нанесена плёнка. Определение электрических и магнитных характеристик эпитаксиальных манганитных плёнок актуально при выборе оптимальной подложки для дальнейшего создания устройств микроэлектроники и спинтроники на основе манганитов.
Помимо колоссального магнетосопротивления, связанного с высокополевым поведением манганитов, существует большое низкополевое (туннельное) магнетосопротивление, возникающее на границах гранул. Эффект наблюдается как на поликристаллических плёнках, так и на искусственных границах, которые образуются при росте пленок на бикристаллических подложках, или в многослойных структурах. Интерес к туннельному магнетосопротивлению во многом обусловлен возможностью его использования в различных устройствах: магниторезистивных считывающих головках, магнитных сенсорах, устройствах памяти и т. д. В отличие от большинства работ, авторы которых изучали бикристаллические границы магнитных материалов, нанесенных на подложки с разориентацией кристаллографических осей поворотом вокруг нормали к плоскости подложки (РБК), в работе соискателя рассматриваются наклонные бикристаллические контакты (НБК). НБК в большинстве случаев позволяют существенно улучшить по сравнению с РБК микроструктуру границы и уменьшить концентрацию дислокаций в плоскости границы. Таким образом, выше описанные исследования могут

3.3. Температурное поведение сопротивления эпитаксиальных плёнок
Все исследованные пленки Ь8МО имели резкое уменьшение сопротивления с уменьшением температуры при Т<Тс. При низких температурах (Т < 1(Ж) удельное сопротивление всех образцов приближалось к асимптотическому значению р = ро. Не зависящий от температуры член ро определяется процессами рассеяния на примесях, дефектах, границах зерен и доменных стенках [42]. Наименьшее значение ро = 810'3 Ом-см наблюдалось для плёнок ЬЗМО^йО и Ь8МО/Ь8АТ, которые имеют наиболее

Рисунок 3.5. Температурные зависимости удельного сопротивления плёнок ЬвМО, напыленных на различные подложки, обеспечивающие механические напряжения в плёнках ЬвМО. Подложки 080 и Э80 - (110)Об8гОз и (1Ю)Оу8сОз соответсвенно. Сплошными линиями показаны приближения р(Т) = ро + ргТ25.
совершенную кристаллографическую структуру, что подтверждается минимальной
шириной рентгеновских кривых качания (0.05...0.06°). Полученные значения практически
совпадают с ро = 1.1-10"4 Ом-см для высококачественных плёнок Ь8МО/Ь8АТ [42], но