[发明专利]具有水平和垂直交换偏置效应的锰氧化物薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种具有水平和垂直交换偏置效应的锰氧化物薄膜，其特征在于，其具有如通式(I)所表示的结构：[LaMnO₃(m)/SrMnO₃(n)]₁₀(I)；

其中m和n为自然数，分别表示LaMnO₃层及SrMnO₃层厚度方向上的晶胞数目；

所述m的范围为3≤m≤5，所述n的范围为2≤n≤4。

2.根据权利要求1所述的锰氧化物薄膜，其特征在于，所述锰氧化物薄膜的厚度为20～36nm。

3.一种制备权利要求1-2任一项所述的锰氧化物薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)物理沉积步骤：交替轰击LaMnO₃和SrMnO₃靶材，在基片上共沉积LaMnO₃和SrMnO₃，得到所述锰氧化物薄膜的前驱体；

(2)退火步骤：对上述锰氧化物薄膜的前驱体进行原位退火，得到所述具有水平和垂直交换偏置效应的锰氧化物薄膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，本底真空为1.33×10^-6～5.32×10^-6Pa。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述物理沉积为脉冲激光沉积，所述脉冲激光沉积在氧气氛围中进行，所述氧气的纯度≥99.999％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述脉冲激光沉积中，激光能量密度为2.0mJ/cm²，激光频率为2.0Hz，沉积温度为725℃，沉积氧压为13.3Pa，沉积次数为3500～6300次。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在进行所述物理沉积前，还包括以20℃/min升温速率加热基片至600℃，再以15℃/min升温速率加热基片至725℃的步骤。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)所述沉积过程采用原位反射式高能电子衍射仪进行监控。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括在4.0×10⁴Pa的氧压下保温至少1h的步骤。

10.根据权利要求3或9所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以15℃/min降温速率降温至200℃，再自然冷却至室温的步骤。