[发明专利]一种镧钙锰氧-镧锶锰氧-钛酸锶铅复合薄膜及其制备方法有效
申请号: | 201610006430.3 | 申请日: | 2016-01-06 |
公开(公告)号: | CN106947959B | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 董显林;薛粉;陈莹;王根水 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
主分类号: | C23C18/12 | 分类号: | C23C18/12 |
代理公司: | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;郑优丽 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 镧钙锰氧 镧锶锰氧 钛酸锶铅 复合 薄膜 及其 制备 方法 | ||
本发明涉及一种镧钙锰氧‑镧锶锰氧‑钛酸锶铅复合薄膜及其制备方法,所述复合薄膜包括依次层叠形成在基底上的镧钙锰氧薄膜层、镧锶锰氧薄膜层和钛酸锶铅薄膜层。本发明提供的复合薄膜具有表面粗糙度低、无微裂纹、性能稳定且同时具有良好铁磁性能、铁电性能及室温磁电容效应等优点,且可与半导体集成电路技术相兼容,适用性强;本发明提供的方法原料廉价、无毒,制备过程中无有毒气体排放,环境污染小;本发明制备工艺简单,无需特殊设备,有利于规模化生产。
技术领域
本发明涉及一种镧钙锰氧-镧锶锰氧-钛酸锶铅复合薄膜及其制备方法,属于磁电复合材料技术领域。
背景技术
磁电复合材料是由铁磁材料与铁电材料组成,可产生磁电效应的一类重要功能材料。利用其电容或介电常数对外磁场的敏感性(磁电容效应),可为传统器件设计提供一个额外的自由度,用于研制磁场传感器、介电驱动器、自旋-电荷转换器和可调滤波器件等,在微波通信、信息、计算机、航空航天等领域有着潜在的重要应用前景。
Chaudhuri等人(Journal of Applied Physics 106,054103(2009))在(100)取向LaAlO3单晶基片上实现了(100)取向La0.7Sr0.3MnO3/0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3(PMN-PT)薄膜的生长,在175~190K之间磁电容达到最大值(MC=1.5%),而300K磁电容小于0.2%。Singh等人(Applied Physics Letter 87,022505(2005)、Applied Physics Letter87,012903(2006))制备了SrTiO3/La0.7Ca0.3MnO3/Ba1-xSrxTiO3超晶格异质薄膜体系,其中,La0.7Ca0.3MnO3/BaTiO3的磁电容最为显著,在100K磁电阻和磁电容均达最大值,分别为30%和17%(@5T),在150K温度以上,磁电容效应消失。Zhang等人(Journal of Physics D:Applied Physics 42,055309(2009))生长了La0.05Tb0.95MnO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3异质薄膜,在175K~300K较宽的温度范围内观测到了磁电容效应,200K附近磁电容达到最大值(~11.17%),300K左右基本接近于零。可以看出,磁电复合薄膜很难在室温附近观测到稳定的较大磁电容效应。这不仅给开展相关基本科学问题的研究带来了困难,而且也大大限制了磁电容效应应用的可能性。目前,在该领域较佳的结果为Chen等人(CN 102179967 B、Applied Physics Letters 98,052910(2011))在Si基底上制备了PbxSr1-xTiO3/LaxSr1-xMnO3复合薄膜,在室温(T=300K,H=3T,f=50kHz)下,观测到了2%的磁电容效应。
发明内容
本发明提供了一种镧钙锰氧-镧锶锰氧-钛酸锶铅复合薄膜,所述复合薄膜包括依次层叠形成在基底上的镧钙锰氧薄膜层、镧锶锰氧薄膜层和钛酸锶铅薄膜层。
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