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顺磁性La(2/3)Sr(1/3)MnO3层对Bi(0.8)Ba(0.2)FeO3薄膜多铁性能的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482.523[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西北工业大学理学院应用物理系 教育部空间应用物理与化学重点实验室,西安710072, [2]西北工业大学材料学院 凝固技术国家重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61078057,61471301);陕西省自然科学基金(批准号:2015JM5259,2011GM6013);西北工业大学基础科研基金(批准号:JC20110270,3102014JCQ01029);兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室开放课题(批准号:LZUMMM2013001,LZUMMM2014007);国家留学基金委(批准号:201303070058);高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20126102110045)资助的课题
中文摘要:

界面效应在提升异质结构材料的多铁性能方面有着重要的作用.本文采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(STO)基片上制备了Bi(0.8)Ba(0.2)FeO3(BBFO)/La(2/3)Sr(1/3)MnO3(LSMO)异质结.X-射线衍射图谱表明异质结呈现单相外延生长,利用高分辨透射电镜进一步证实了BBFO为四方相结构.X-射线光电子能谱证实异质结中只存在Fe(3+)离子,没有产生价态的变化,揭示了异质结铁电和铁磁性的增强与BBFO/LSMO的界面有关.同时,测试了磁电阻(MR)和磁介电(MD),当磁场强度为0.8 T,温度为70 K时,MR约为-42.2%,M D约为21.2%.并且发现在180 K时出现磁相的转变.实验结果揭示出异质界面效应在提升材料的多铁性和磁电耦合效应方面具有超常的优点,是加快多铁材料实际应用的有效途径.

英文摘要:

Multiferroics simultaneously exhibit several order parameters such as ferroelectricity and antiferromagnetism,representing an appealing class of multifunctional material.As the only multiferroics above room temperature,BiFeO3(BFO) becomes an attractive choice for a wide variety of applications in the areas of sensors and spintronic devices.The coexistence of several order parameters brings about novel physical phenomena,for example,the magnetoelectric coupling effect.It allows the reversal of ferroelectric polarization by a magnetic field or the control of magnetic order parameter by an electric field.Heterostructure interface plays an important role in enhancing the ferroelectric and magnetic properties of multiferroic materials.Furthermore,the magnetoelectric coupling at the interface between the antiferromagnetism BFO and a ferromagnetic film has the close relation with achieving a functional multiferroic-ferromagnetic heterostructure.In order to determine the relationship between the multiferroic property and the interface experimentally,we prepare the Bi(0.8)Ba(0.2)FeO3(BBFO)/La(2/3)Sr(1/3)MnO3(LSMO) heterostructure on an SrTiO3(STO) substrate by pulsed laser deposition,and the structure characteristics and ferroelectric and magnetic properties are investigated.X-ray diffraction analysis shows that BBFO and LSMO films are epitaxially grown as single-phase.The further study by high-resolution transmission electron microscopy determines that the BBFO film has a tetragonal structure.The ferroelectric and magnetic measurements show that the magnetic and the ferroelectric properties are simultaneously improved,and the maximum values of the remnant polarization(2Pr) and the saturation magnetization of the heterostructure at room temperature are about 3.25 μC/cm2 and 112 emu/cm3,respectively.The reasons for enhancing the ferroelectric and ferromagnetic properties of heterostructure are demonstrated by X-ray photoelectron spectrum that shows being unrelated to the valence states

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876