摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
第1章 绪论 | 第9-33页 |
1.1 锰氧化物性质概述 | 第10-18页 |
1.1.1 晶体结构解析 | 第10-11页 |
1.1.2 电子结构与轨道占据 | 第11-13页 |
1.1.3 锰氧化物中的磁性起源与电磁相 | 第13-15页 |
1.1.4 锰氧化物中的磁阻效应 | 第15-18页 |
1.2 锰氧化物异质结中的耦合作用 | 第18-23页 |
1.2.1 晶格扭转与应变工程 | 第18-19页 |
1.2.2 界面极性不连续与电荷转移 | 第19-21页 |
1.2.3 界面自旋交换耦合作用 | 第21-22页 |
1.2.4 界面轨道重构 | 第22-23页 |
1.3 锰氧化物的电场调控 | 第23-31页 |
1.3.1 铁电电场调控磁性 | 第24-29页 |
1.3.2 离子液体电场控制磁性 | 第29-31页 |
1.4 本论文的研究思路及内容 | 第31-33页 |
第2章 实验方法 | 第33-45页 |
2.1 薄膜样品的制备 | 第33-36页 |
2.1.1 脉冲激光沉积技术 | 第33-34页 |
2.1.2 反射式高能电子衍射技术 | 第34-35页 |
2.1.3 电子束蒸镀技术 | 第35-36页 |
2.2 薄膜的晶体结构表征 | 第36-37页 |
2.2.1 X射线衍射 | 第36页 |
2.2.2 (扫描)透射电子显微技术 | 第36-37页 |
2.3 薄膜的电子结构表征 | 第37-40页 |
2.3.1 X射线光电子能谱 | 第37页 |
2.3.2 同步辐射X射线吸收谱 | 第37-38页 |
2.3.3 同步辐射X射线线二色谱 | 第38-40页 |
2.4 薄膜的物理性能表征 | 第40-42页 |
2.4.1 原子力显微镜与压电力显微镜 | 第40页 |
2.4.2 超导量子磁强计 | 第40-41页 |
2.4.3 铁磁共振 | 第41-42页 |
2.5 器件的制备及磁电输运性质的测量 | 第42-44页 |
2.5.1 霍尔器件的制备 | 第42-43页 |
2.5.2 磁电阻的测试方法 | 第43-44页 |
2.6 第一性原理计算 | 第44-45页 |
第3章 应变工程调控锰氧化物的磁学与轨道行为 | 第45-78页 |
3.1 LaSrAlO_4基片上La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3界面自组装与自发交换偏置 | 第45-57页 |
3.1.1 La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/LaSrAlO_4的界面自组装结构 | 第45-48页 |
3.1.2 自组装结构引发的交换偏置和自旋玻璃态 | 第48-51页 |
3.1.3 自组装结构的厚度相关性 | 第51-55页 |
3.1.4 小应变状态下的锰氧化物薄膜晶体结构与磁性 | 第55-57页 |
3.2 锰氧化物中自发偏置场导致的磁化翻转二维不对称 | 第57-65页 |
3.2.1 薄膜样品的生长与磁晶各向异性 | 第58-60页 |
3.2.2 霍尔器件的各向异性磁电阻效应 | 第60-62页 |
3.2.3 霍尔器件的平面霍尔效应与面内磁化翻转模型 | 第62-65页 |
3.3 应变工程调控锰氧化物表面的轨道重构和电荷转移 | 第65-77页 |
3.3.1 不同应变状态薄膜的制备与结构表征 | 第65-67页 |
3.3.2 不同应变下薄膜表面的电荷转移与轨道重构 | 第67-72页 |
3.3.3 电荷转移与轨道重构的相互作用 | 第72-75页 |
3.3.4 不同应变薄膜中氧空位浓度的调节与性能优化 | 第75-77页 |
3.4 本章小结 | 第77-78页 |
第4章 离子液体门电压调控锰氧化物的磁学与轨道行为 | 第78-102页 |
4.1 不同氧压锰氧化物薄膜的制备 | 第79-80页 |
4.2 离子液体门电压调控的器件与原理 | 第80-85页 |
4.2.1 离子液体门电压调控锰氧化物霍尔和薄膜器件的设计 | 第80-81页 |
4.2.2 离子液体门电压调控的动力学特征与可逆性 | 第81-84页 |
4.2.3 离子液体门电压对锰氧化物薄膜中Mn价态的调控 | 第84-85页 |
4.3 离子液体门电压对锰氧化物磁性相的调控 | 第85-96页 |
4.3.1 离子液体门电压对锰氧化物磁电性能的调控 | 第85-89页 |
4.3.2 门电压调控磁性相转变的生长模型 | 第89-93页 |
4.3.3 电场与磁场协同控制的四阻态 | 第93-96页 |
4.4 门电压对锰氧化物轨道行为的调控 | 第96-101页 |
4.4.1 门电压对锰氧化物轨道占据状态的调控 | 第97-99页 |
4.4.2 轨道占据状态改变导致的磁各向异性变化 | 第99-101页 |
4.5 本章小结 | 第101-102页 |
第5章 铁电极化与离子液体门电压调控BaTiO_3/La_(1-x)Sr_xMnO_3的磁学与轨道行为 | 第102-133页 |
5.1 BaTiO_3/La_(1-x)Sr_xMnO_3异质结的制备和结构表征 | 第103-104页 |
5.2 铁电极化翻转导致的晶体和电子结构变化 | 第104-114页 |
5.2.1 BaTiO_3薄膜的铁电性 | 第104-106页 |
5.2.2 铁电极化导致的晶体结构变化 | 第106-107页 |
5.2.3 铁电极化导致的电子结构变化 | 第107-112页 |
5.2.4 电子结构变化的第一性原理计算 | 第112-114页 |
5.3 铁电极化对锰氧化物界面磁性的调控 | 第114-121页 |
5.3.1 铁电极化导致的导电性和磁性居里温度变化 | 第114-115页 |
5.3.2 铁电极化对轨道相关各向异性磁电阻的调控 | 第115-118页 |
5.3.3 BaTiO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(110)的控制性实验 | 第118-121页 |
5.4 离子液体门电压和铁电极化对锰氧化物薄膜体相磁性的调控 | 第121-131页 |
5.4.1 离子液体门电压和铁电极化对锰氧化物磁性相的调控 | 第121-124页 |
5.4.2 离子液体门电压和铁电极化控制的界面电子结构变化 | 第124-129页 |
5.4.3 离子液体门电压和铁电极化调控模型 | 第129-131页 |
5.5 本章小结 | 第131-133页 |
结论 | 第133-135页 |
参考文献 | 第135-150页 |
致谢 | 第150-152页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第152-154页 |