[PDF]
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.46116
Open access article / Atviros prieigos straipsnis
Lith. J. Phys. 46, 89–93 (2006)
GROWTH AND INVESTIGATION OF La1−xRxMnO3
(R – Ba, Ca, Ce) THIN FILMS
R. Butkutėa, J. Devensona, M.A. Rosab,
M. Godinhob, A.K. Oginskisa, F. Anisimovasa,
A. Vailionisc, and B. Vengalisa
aSemiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11,
LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: renata@pfi.lt
bDepartment of Physics, University of Lisbon, Ed
C8, 1749-016 Lisbon, Portugal
cGeballe Laboratory for Advanced Materials,
Stanford University, 476 Lomita Mall, CA 94305-4045 Stanford,
USA
Received 15 November 2005
Thin La1−xRxMnO3
(R – Ba, Ca, Ce) films (d = 40–400 nm) were grown on
single crystal NdGaO3 (100), SrTiO3 (100),
LaAlO3 (100), and MgO substrates using magnetron
sputtering and pulsed laser deposition techniques. X-ray
diffraction patterns (XRD) revealed high crystalline quality of
the La2/3Ca1/3MnO3 and La2/3Ba1/3MnO3
films grown on lattice-matched SrTiO3, LaAlO3,
and NdGaO3. Meanwhile, weak reflexes in Θ–2Θ scans
demonstrating traces of CeO2 impurities have been
indicated for the La2/3Ce1/3MnO3
films. Series of post-deposition annealing experiments
demonstrated a crucial role of annealing temperature and ambience
on both electrical and magnetic properties of the La2/3Ce1/3MnO3
films.
Keywords: manganites, thin film magnetic and electrical
properties, colossal magnetoresistance
PACS: 75.47.Lx, 75.70.Ak, 75.47.De
La1−xRxMnO3
(R – Ba, Ca, Ce) PLONŲJŲ SLUOKSNIŲ
AUGINIMAS IR TYRIMAS
R. Butkutėa, J. Devensona, M.A. Rosab,
M. Godinhob, A.K. Oginskisa, F. Anisimovasa,
A. Vailionisc, B. Vengalisa
aPuslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva
bLisabonos universitetas, Lisabona, Portugalija
cStenfordo universitetas, Stenfordas, JAV
Ploni La1−xRxMnO3
(čia x = 0,33, o R = Ba, Ca arba Ce) sluoksniai (d
= 40–400 nm) buvo pagaminti magnetroninio dulkinimo ir lazerinio
garinimo būdais ant monokristalinių LaAlO3, NdGaO3,
SrTiO3 padėklų, kristalinio MgO ir polikoro naudojant
tos pačios cheminės sudėties keraminius taikinius. La2/3(Ba,
Ca, Ce)1/3MnO3 sluoksniai, užauginti ant
suderintų gardelių LaAlO3, NdGaO3 ir SrTiO3
padėklų, pasižymėjo aukštomis virsmo iš paramagnetinės į
feromagnetinę būseną temperatūromis Tc
(atitinkamai 285, 250 ir 270 K), o jų didžiausios magnetovaržos
vertės, esant B = 1 T, kito nuo 25 iki 48%. Tuo tarpu
tokių pačių polikristalinių sluoksnių, užaugintų ant MgO ir
polikoro, Kiuri temperatūros vertės buvo mažesnės (100–150 K).
Tiriant deguonies kiekio įtaką bandinių krizinei temperatūrai bei
magnetovaržai, paaiškėjo, kad papildomai pakaitinus LaCaMnO ir
LaBaMnO sluoksnius aukštoje (550 °C) temperatūroje, jų Tc
vertės būna šiek tiek mažesnės, o elektrinės varžos kitimas ties
Kiuri temperatūra – staigesnis. Be to, nustatyta, jog pageidaujamą
LaCaMnO virsmo temperatūros vertę galima pasiekti, pasirinkus
atkaitinimo aplinką (deguonį arba vakuumą).
References / Nuorodos
[1] S. Jin, T.H. Tiefel, M. McCormark, R.A. Fastnacht, R. Ramesh,
and L.H. Chen, Science 264, 413 (1994),
http://dx.doi.org/10.1126/science.264.5157.413
[2] J. Fontcuberta, B. Martinez, A. Seffer, S. Pinol, J.L.
Garcia-Munoz, and X. Obaradors, Phys. Rev. Lett. 76, 1122
(1996),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.76.1122
[3] J.-Q. Wang, R.C. Barker, G.-J. Cui, T. Tamagawa, and B.L.
Halperm, Appl. Phys. Lett. 71, 3418 (1997),
http://dx.doi.org/10.1063/1.120353
[4] Y. Lu, X.W. Li, G.Q. Gong, G. Xiao, A. Gupta, P. Leoeur, J.Z.
Sun, Y.Y. Wang, and V.P. Dravid, Phys. Rev. B 54, R8357
(1996),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.54.R8357
[5] J.Z. Sun, W.J. Gallagher, P.R. Duncombe, L. Krusin-Elbaum, R.A.
Altman, A. Gupta, Y. Lu, G.Q. Gong, and G. Xiao, Appl. Phys. Lett. 69,
3266 (1996),
http://dx.doi.org/10.1063/1.118031
[6] C. Zener, Phys. Rev. 82, 403 (1951),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.82.403
[7] P. Mandal and S. Das, Phys. Rev. B 56, 15073 (1997),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.56.7525
[8] C. Mitra, P. Raychaudhuri, G. Kobernik, K. Dorr, K.H. Muller, L.
Schultz, and R. Pinto, Appl. Phys. Lett. 79, 2408 (2001),
http://dx.doi.org/10.1063/1.1409592
[9] J. Philips and T.R.N. Kutty, J. Phys.: Condensed Matter 11,
8537 (1999),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/11/43/317
[10] R. Ganguly, I.K. Gopalakrishnan, and J.V. Yakhmi, J. Phys.:
Condensed Matter 12, L719 (2000),
http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/12/47/103
[11] Y.G. Zhao, R.C. Srivastava, P. Fournier, V. Smolyaninova, M.
Rajeswari, T. Wu, Z.Y. Li, R.L. Greene, and T. Venkatesan, J. Magn.
Magn. Mater. 220, 161 (2000),
http://dx.doi.org/10.1016/S0304-8853(00)00527-8
[12] V.L. Joseph Joly, P.A. Joy, and S.K. Date, J. Magn. Magn.
Mater. 247, 316 (2002),
http://dx.doi.org/10.1016/S0304-8853(02)00289-5
[13] C. Mitra, P. Raychaudhuri, J. John, S.K. Dhar, A.K. Nigam, and
R. Pinto, J. Appl. Phys. 89, 524 (2001),
http://dx.doi.org/10.1063/1.1331648
[14] P. Raychaudhuri, S. Mukherjee, A.K. Nigam, J. John, U.D.
Vaisnav, R. Pinto, and P. Mandal, J. Appl. Phys. 86, 5718
(1999),
http://dx.doi.org/10.1063/1.371584
[15] C. Mitra, Z. Hu, P. Raychaudhuri, S. Wirth, S.I. Csiszar, H.H.
Hsieh, H.-J. Lin, C.T. Chen, and L.H. Tjeng, Phys. Rev. B 67,
092404 (2003),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.67.092404