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BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3-复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究

王建元 白健英 罗炳成 王拴虎 金克新 陈长乐

BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3-复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究

王建元, 白健英, 罗炳成, 王拴虎, 金克新, 陈长乐
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  • 采用脉冲激光沉积法制备了BaTiO3(BTO)与缺氧的铁磁绝缘态La0.67Sr0.33MnO3-(LSMO)构成的磁电复合薄膜,研究了20300 K温度区间内磁场对电极化特性和介电特性的影响.研究发现,施加磁场使得电滞回线的剩余极化强度和矫顽场均增大,其变化率峰值分别为111.9%和89.6%,峰值温度分别为40 K和60 K.异质结具有显著的磁介电效应,在测量温度区间内,磁场使得介电常数增大,介电损耗减小.在0.8 T场强下,介电常数的最大磁致变化率出现在60 K,达到了300%,而介电损耗也在此温度实现了最大变化,减小为零场时的50.9%.该磁电复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性的极值均出现在LSMO层的磁电阻峰值温度附近,这说明磁场对电滞回线和介电参数的调制应该源自电荷相关的耦合作用.其可能的机理是磁场使得锰氧化物中的Mn离子局域磁矩趋于有序排列,并通过自旋-轨道耦合以及界面效应间接影响了BTO的电极化特性.研究结果对于多铁器件的开发和应用具有重要意义.
      通信作者: 王建元, wangjy@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51402240,51471134,11604265)和西北工业大学翱翔新星计划资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-12
  • 修回日期:  2017-11-19
  • 刊出日期:  2018-01-05

BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3-复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究

  • 1. 西北工业大学理学院, 超常条件材料物理与化学教育部重点实验室, 西安 710072
  • 通信作者: 王建元, wangjy@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51402240,51471134,11604265)和西北工业大学翱翔新星计划资助的课题.

摘要: 采用脉冲激光沉积法制备了BaTiO3(BTO)与缺氧的铁磁绝缘态La0.67Sr0.33MnO3-(LSMO)构成的磁电复合薄膜,研究了20300 K温度区间内磁场对电极化特性和介电特性的影响.研究发现,施加磁场使得电滞回线的剩余极化强度和矫顽场均增大,其变化率峰值分别为111.9%和89.6%,峰值温度分别为40 K和60 K.异质结具有显著的磁介电效应,在测量温度区间内,磁场使得介电常数增大,介电损耗减小.在0.8 T场强下,介电常数的最大磁致变化率出现在60 K,达到了300%,而介电损耗也在此温度实现了最大变化,减小为零场时的50.9%.该磁电复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性的极值均出现在LSMO层的磁电阻峰值温度附近,这说明磁场对电滞回线和介电参数的调制应该源自电荷相关的耦合作用.其可能的机理是磁场使得锰氧化物中的Mn离子局域磁矩趋于有序排列,并通过自旋-轨道耦合以及界面效应间接影响了BTO的电极化特性.研究结果对于多铁器件的开发和应用具有重要意义.

English Abstract

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