本项目通过调节稀土和碱土位的离子半径失配度、氧含量以及由衬底引起的晶格失配度研制具有不同相分离特征的钙钛矿型锰氧化合物外延薄膜。研究不同体系中电场所致电阻(ER)的变化规律以及晶格失配对电场电阻(ER)的影响。利用扫描隧道谱和磁力显微镜等微观探测手段研究不同体系、不同厚度样品中共存各相的大小和空间分布;通过对比研究静电场,交变电场,偏置电流以及外磁场对体系中共存相畴的大小、分布、导电性质以及电荷有
相分离是混合价锰氧化物的普遍现象。多相共存表现出对多种物理因素敏感,从而使这类材料具有各种各样潜在应用前景。本项目研究锰氧化物的电子相分离和电流/电场引起的巨大电场电阻(CER)效应。(1)首次在LaCaMnO外延薄膜中观察到激发电流引起的亚稳电阻态,这种亚稳态对小电流敏感,出现巨大CER效应;(2)首次实现了单层薄膜上的场效应构型,研究了静电场对相分离体系输运行为的影响。(3)在La0.8Ca0.2MnO3薄膜中首次发现了激发电流引起的不对称输运行为。不对称势垒的形成可能与大电流对相分离态的作用引起的局域微结构的改变有关。(4)进一步的研究发现,这种电流/电场引起的输运行为的改变具有时间可调控特性。通过控制应用电流/电场的幅度、方向和时间,可以控制电流/电场对相分离的影响。利用微区X射线衍射研究了电流/电场对微结构的影响。深入研究了亚稳态的稳定性,对CER行为的物理根源做了仔细分析。本项研究对于理解相分离机制和寻求可能的实际应用具重要意义。共发表论文31篇(19篇SCI,12篇国际会议),其中5篇发表于知名刊物Phys.Rev.B和Appl.Phys.Lett..主要论文他引36次。