用变温扫描磁力显微镜直接原位观察载流(La,Ca)MnO3薄膜中的磁畴行为,研究在不同电流、磁场、温度和应力条件下磁畴变化的规律,结合宏观的电、磁特性测量,弄清载流(La,Ca)MnO3薄膜中磁畴变化的真正原因。磁阻效应是材料的电阻率在外加磁场下发生改变的效应,本质上说,它是材料内部自旋极化电流与磁畴相互作用的结果。磁阻器件的操作需要一定大小的电流,研究载流锰基氧化物巨磁阻薄膜中的磁畴行为,有利于加深对巨磁阻效应本质的理解,同时为新的巨磁阻功能器件的最终实现提供实验基础。
过渡金属氧化物有丰富的物理效应,如,高温超导电性,铁电性,铁磁性,巨磁电阻效应,磁电效应,光电效应等。研究过渡金属氧化物薄膜、块材及外延异质结的制备和电、磁学特性,对基础研究和应用都有非常重要的意义。本项目研究了较多过渡金属氧化物块材、薄膜和外延异质结的制备和输运特性。研究发现,(La,Ca)MnO3外延薄膜表面往往存在一层不同于薄膜体内的绝缘层,该绝缘层的存在使得薄膜表面两金属电极之间的I-V曲线为非线性;金属Au、Ag和Al与SrTiO3单晶之间可以形成很好的肖特基势垒,而In与SrTiO3单晶之间的电接触为欧姆接触;不同取向的ZnO薄膜可以与掺Nb的SrTiO3形成外延同型异质结,其界面束缚电荷的存在是异质结开启电压随温度增加而增加的原因;在CaCu3Ti4O12中发现了两个新的介电峰,其中250 K弛豫峰是由于样品不均匀引起的,属于Maxwell-Wagner弛豫,而340 K介电峰,则是由于样品中n型和p型载流子综合作用引起的;同时在CaCu3Ti4O12、(Pr,Ca)MnO3、TbMnO3等多种钙钛矿结构氧化物中,颗粒内部的介电弛豫是极化子跳跃引起的。