成分调制的La_(1-x)Sr_xMnO_3复合隧道结  

Composition-modulated hybrid tunnel junctions of La_(1-x)Sr_xMnO_3

作　　者：于敦波[1,2,3] 丰家峰 杜永胜[3] 韩秀峰[2] 严辉[3] 应启明[1] 张国成[1] 

机构地区：[1]北京有色金属研究总院,有研稀土新材料股份有限公司,北京100088 [2]中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080 [3]北京工业大学材料学院薄膜材料与技术研究室,北京100022

出　　处：《物理学报》2005年第10期4903-4908,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：北京市自然科学基金(批准号:2021003);科技部重大基础研究前期研究专项(批准号:2002CCC01300);国家973基础研究专项(批准号:2001CB610601);国家杰出青年基金(批准号:50325104);国家自然科学基金中国爱尔兰重大国际合作项目(批准号:50271081);国家自然科学基金(批准号:10274103)资助的课题.~~

摘　　要：利用磁控溅射和Sr成分的调制以及原位热处理方法,在10mm×10mm大小的(001)取向SrTiO3单晶衬底上制备出三明治结构为La0·7Sr0·3MnO3(100nm)/La0·96Sr0·04MnO3(5nm)/La0·7Sr0·3MnO3(100nm)的隧道结外延薄膜,然后再次利用磁控溅射方法,在三层单晶膜上方继续沉积Ir22Mn78(15nm)/Ni79Fe21(5nm)/Pt(20nm)等金属三层膜.最后利用深紫外曝光和Ar离子束刻蚀等微加工技术,制备出长短轴分别为12和6μm或者8和4μm大小的椭圆形La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结.在4·2K和外加磁场8T的测试下,La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结其隧穿磁电阻(TMR)比值达到3270%,直接从实验上证实了铁磁性La0·7Sr0·3MnO3金属氧化物的自旋极化率(97%)可接近100%,具有很好的半金属性质.Tunnel magnetoresistance junctions with the structure of SrTiO3-sub/La0.7 Sr0.3 MnO3 （ 100nm）/La0.96 Sr0.04 MnO3 （5nm）/ La0.7Sr0.3MnO3 （100nm）/Ir22 MnT8 （15nm）/Ni79 Fe21 （5nm）/Pt（20nm） were micro-fabricated with lithography and Ar ion etching. The first three epitaxial layers of La0.7 Sr0.3 MnO3 （ 100nm）/La0.96 Sr0.04 MnO3 （5nm）/La0.7 Sr0.3 MnO3 （100nm） were deposited on single crystal （001） SrTiO3-substrate by magnetron sputtering and heat treatment, then the spinning and top conducting layers of Ir22 MnT8 （15nm）/Ni79 Fe21 （5nm）/Pt（20nm） were continuously fabricated on top the three epitaxial layers by normal magnetron sputtering. The colossal TMR ratio of 3270% was observed at 4.2K under the external magnetic field of 8 T. The polarization value of 97% for the Lao.TSr0.3MnO3 is well consistent with the theoretical value of 100%. The present results directly indicate the half-metallic ferromagnetism in La0.7 Sr0.3 MnO3. The high TMR value can possibly be attributed to the good interface due to the perfect barrier.

关 键 词：LA1-XSRXMNO3 半金属 成分调制 复合磁性隧道结 隧穿磁电阻 磁性隧道结 调制 成分 复合 金属氧化物 

分 类 号：O482.5[理学—固体物理] TQ174.758[理学—物理]