调控La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_(3)基异质结中磁各向异性变化的进展

钙钛矿锰酸盐(La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_(3))基异质结由于存在强自旋轨道耦合作用、高温铁磁性、强金属导电性以及丰富的氧八面体变化等特点,近年来在氧化物自旋电子学、拓扑电子态以及磁存储功能材料等应用方面备受关注.本综述主要针对锰酸盐异质结中磁各向异性变化,及其在氧化物自旋电子学器件中可能的应用进行了及时系统的总结.首先,本文简要介绍了锰酸盐异质结中的热点研究内容以及本文的出发点;其次,介绍了利用应变和衬底取向对锰酸盐异质结磁各向异性的调控;再次,重点介绍了界面耦合效应、氧八面体旋转、对称性破缺等新型界面工程手段对磁各向异性的调控;最后,介绍了电场调控磁各向异性的可逆变化方法,并总结了一些新型调控磁各向异性的手段.本综述将有效推动锰氧化物中磁各向异性的进一步研究,并且为锰氧化物在高效磁存储器件中的应用指明方向.

应力诱导外延SmFeO3薄膜强烈的磁各向异性以及室温磁电耦合效应

稀土正铁氧体SmFeO3由于在低能耗自旋电子学器件领域的潜在应用,被认为是一种杰出的单相多铁材料.然而,至今尚未证明该体系在室温下兼具磁性、铁电性以及磁电耦合效应.本文使用脉冲激光沉积法在可以提供拉应力的Nb-SrTiO3基片上成功外延了倾斜反铁磁SmFeO3单层薄膜.测量结果显示薄膜具有明显的室温铁磁和铁电序.同时,随着厚度的增加,薄膜的磁各向异性逐渐从面外转移到面内方向,这是由应力释放效应导致的O 2p-Fe 3d杂化强度和Fe-3d轨道占据变化同时引起的.另外,电压驱动可逆磁畴反转进一步证明SmFeO3薄膜具有明显的室温磁电耦合效应.本工作对设计新一代电写磁读数据存储器件具有一定的推动作用.

界面工程对低维锰氧化物超晶格中磁各向异性的调控

低维系统磁各向异性的调控无论对于基础研究领域还是对于器件的工业化应用都有着重要的意义.La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3)(LSMO)展现出的高居里温度以及铁磁半金属特性,吸引了大量的科研人员对其磁各向异性进行研究,但直到目前为止,关于低维LSMO薄膜中磁各向异性与其电子结构之间的关系尚不明确.本文中,我们利用脉冲激光沉积系统制备了高质量、原子级平整的LSMO/SrMnO_(3)(SMO)超晶格.磁性及电输运实验结果表明,随着SMO厚度的增加,超晶格的磁性易轴由面内转向面外方向,并且在一定厚度时,超晶格的磁各向异性显示出特殊的四重对称性.X射线线性二色谱及第一性原理计算表明,超晶格中磁各向异性的变化与界面处轨道重构有关:随着SMO厚度的增加,超晶格中电子将由择优占据面内轨道转变为择优占据面外轨道.本实验提出了一种调控磁各向异性的新方法,为异质结中磁性质的控制及新现象的产生提供了新的研究思路.