Sr2FeMoO6/ZnO复合薄膜的制备及其磁性和输运研究(2)
3.3.2 AFM表面形貌分析 …16
3.3.3 电输运性质 18
3.3.4 磁性数据分析 …20
3.4 本章小结 …22
4 总结与展望 …23
4.1 工作总结 …23
4.2 展望 …23
致谢 …24
参考文献 …25
图1.1 钙钛矿氧化物和双钙钛矿氧化物结构示意图 …2
图2.1 固相烧结法制备靶材的工艺流程 5
图2.2 脉冲激光沉积示意图 …7
图2.3 薄膜的三种生长模式 …8
图2.4 X-射线产生装置示意图 8
图2.5 X射线衍射仪工作原理图 …9
图2.6 原子力显微镜工作原理图 …10
图2.7 四探针法测量电阻 11
图3.1 单层Sr2FeMoO6薄膜的XRD图像 …14
图3.2 单层ZnO薄膜的XRD图像 15
图3.3 Sr2FeMoO6/ZnO复合薄膜的XRD图像 …16
图3.4 (a)单层Sr2FeMoO6薄膜(880℃)AFM图像(b)单层ZnO薄膜AFM图像 17
图3.5 Sr2FeMoO6/ZnO复合薄膜AFM图像 17
图3.6 单层Sr2FeMoO6薄膜（880℃）的R-T图像 …18
图3.7 单层Sr2FeMoO6薄膜（880℃）的MR-T图像 19
图3.8 单层ZnO薄膜的R-T图像 19
图3.9 复合薄膜的R-T图像(10K-300K) 20
图3.10 Sr2FeMoO6/ZnO复合薄膜的磁滞回线 …21
图3.11 Sr2FeMoO6/ZnO复合薄膜的ZFC-FC曲线 …21
1 绪论
1.1 双钙钛矿氧化物的研究历史
上个世纪五十年代起，以锰氧化物为代表的钙钛矿型氧化物在室温以上的铁磁行为就已经见诸报端[1]。1961年，Longo 和Ward 等人第一次提出了双钙钛矿结构，其通式一般写作A2BB’O6[2]。其中，我们通常选择碱土金属当作A 位离子，如Sr, Ca, Ba中的一种或两种；选择3d 过渡金属元素当作B 位离子，如Cr, Mn, Fe,Co；而对于B’位离子，我们一般选用4d 或5d 过渡金属元素，现在发展到Mo、W 等[3]。通过控制A 位离子的大小，可在一定程度上进行居里温度的调控；此外，B位离子和B’位离子的种类也将直接对双钙钛矿材料的铁磁性、多铁性、亚铁磁性、反铁磁性等性能产生重要的影响。
但因为那时相关应用领域发展的限制，人们对于双钙钛矿氧化物的研究在接下来的几十年内都没有较大的进展。直到1998 年，Nature 上刊登出了一篇关于SFMO的文章，文章中提出：SFMO不但呈现出半金属特性，此外还拥有极高的自旋极化率[4]。这才重新引发了科学家从理论和实验多角度对双钙钛矿材料的研究热潮。此外，双钙钛矿材料特别适合用来制作计算机硬盘读取磁头和磁传感器等，而且在磁记录等领域也有着广阔的应用前景,。自此，双钙钛矿材料在凝聚态物理和材料科学等研究领域中占据了一席之地[5]。
1.2 双钙钛矿氧化物的晶体结构
双钙钛矿氧化物是根据钙钛矿氧化物ABO3来命名的，人们一般写作：A2BB’O6。从1950年代开始，科学家们就已经研究分析了部分双钙钛矿材料的电磁性能，然而在接下来的三十年里有关于双钙钛矿材料的制备条件和它的晶格结构的研究却一直很少。二十世纪末，人们又开始大量地研究双钙钛矿材料中的巨磁电阻效应，双钙钛矿材料才重又被科学家们所重视。
对于钙钛矿型氧化物，其晶体结构一般为Pm3m对称性的立方结构，即面心立方结构，如图1.1(a)所示：在面心立方中，A离子占据了面心立方晶胞的顶点，O离子占据了面心立方晶胞的面心，B离子占据了面心立方晶胞的体心。A离子和氧离子构成了面心立方结构，而B离子占据了氧离子组成的八面体的体心。考虑到B（B'）位阳离子的配位多面体方面，双钙钛矿氧化物的基本晶体结构可认为是由两种BO6八面体在三文空间共顶点规则地相间排列形成。
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