[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