RUS ENG

НАМ 20 ЛЕТ!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 


Магнитные тонкие пленки из манганитов



15.06.2010

Магнитные тонкие пленки из манганитов На фото: Спектроскопические изображения слоев из La0.7Sr0.3MnO3 и SrTiO3. A и C – спектры для лантана, B и D – для титана (красный) и марганца (зеленый), выделенные из изображения спектров. Lena Fitting Kourkoutis/Muller lab
В наномире материалы ведут себя необычно. Например, сложный оксид La0.7Sr0.3MnO3 – хорошо проводящий объемный ферромагнетик при комнатной температуре. Но в наноколичестве он превращается в изолятор и теряет свои ферромагнитные свойства.
С помощью современных методов спектроскопии ученые под руководством профессора Дэвида Мюллера (David A. Muller) из Корнельского университета выяснили, как это происходит, и как вырастить ультратонкую пленку манганита, которая сохранит свои магнитные свойства. Совершенствование этого метода может открыть дорогу манганитам и другим оксидам в тонкопленочной электронике, устройствам хранения памяти и в других технологиях.
Чередуя пленки La0.7Sr0.3MnO3 со слоями другого оксида SrTiO3, получают гетероструктуры, которые можно использовать в качестве спинполяризованных туннельных соединений для устройств памяти. При уменьшении такой структуры до критической, ферромагнитный порядок нарушается. Некоторые исследовательские группы выращивали такие тонкие пленки и раньше, и их результаты говорят о том, что существует критическая толщина в 15 слоев атомов, ниже которой пропадает проводимость, но мы смогли пересечь этот рубеж, объясняет участница исследований Лена Фитинг Куркутис (Lena Fitting Kourkoutis). Вариации спина и заряда в месте соединения слоев образуют так называемый «мертвый слой», что ограничивает использование гетероструктур в приборах на уровне атомов.
Главное, объясняет исследовательница, вырастить идеальные пленки манганита без дефектов. Химический состав должен быть абсолютно точным, даже небольшое нарушение кристаллической решетки атомных слоев может нарушать проводимость пленки. На больших же масштабах эти дефекты не играют роли.
Ученые использовали методы спектроскопии для исследования мультислоев La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3, выращенных японскими коллегами. Они показывали, что нарушение магнитных свойств и свойств переноса в пленках коррелирует с взаимным перемешиванием атомов в пограничном слое и наличием протяженных двумерных дефектов в слоях La0.7Sr0.3MnO3. При устранении внешних дефектов металлический ферромагнетизм в манганитовых слоях из пяти клеток в суперрешетке можно стабилизировать при комнатной температуре, говорит Куркутис.
Microscopic origins for stabilizing room-temperature ferromagnetism in ultrathin manganite layers L. Fitting Kourkoutis, J.H. Song, H.Y. Hwang, D.A. Muller Published online before print June 14, 2010, doi: 10.1073/pnas.1005693107
http://www.news.cornell.edu/stories/June10/MullerManganite.html

Возврат к списку новостей