1)以铁磁相锰氧化物(La,Sr)MnO3(LSMO)为基生长氧化物超晶格[(LSMO)/(STO)]xN,研究系统界面的磁钉扎作用,即自旋偏置磁场;研究通过纳米尺度STO层的磁关联效应。自旋偏置场和整个超晶格系统的磁关联即和组成超晶格的自旋极化及其向STO的注入过程和深度有关。这一研究可能导致磁氧化物超晶格(纳米)系统磁关联的量子相干效应和应用。2)研究以纳米尺度铁电体为势垒层的电子型(n-型)
本项目的工作是研究以锰氧化物和铜氧化物为基础纳米多层结构的电、磁性质,目的是探讨界面附近以及层间电荷和自旋的关联,及由此引起的新效应和新现象。为深入认识磁电阻效应和超导电性的机理及发展新的器件应用提供依据。具体研究内容是(1)以铁磁相锰氧化物LSMO为基础生长了氧化物超晶格(经过STO层)即{LSMO/STO}n,研究了超晶格界面LSMO磁化的阻挫效应,即自旋偏置磁场;研究了通过纳米尺度非磁绝缘的STO层的磁关联效应。不仅观测到了明显的自旋偏置效应,还观测到了整个超晶格的磁化强度随STO厚度振荡衰减的新现象,并揭示出,这种磁的振荡衰减源于超晶格层间自旋极化电子隧道效应。从技术应用上,这对于发展可调控的自旋阀提供了原理上的基础。(2)生长和研究了以纳米尺度铁电体BST为势垒层的电子掺杂(n-型)超导体LCCO和空穴掺杂(p-型)锰氧化物铁磁体LSMO组成的p-I-n结,即LCCO/BST/LSMO结。得到的整流系数大于2x104(温度范围从5K到室温)。从原理上成功地探索到了发展金属型氧化物p-n结的可行性。这是发展氧化物电子学集成的第一步。