離子束-電子束作用下的TbMnO3阻變效應研究

《離子束-電子束作用下的TbMnO3阻變效應研究》是依託北京航空航天大學，由崔益民擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：離子束-電子束作用下的TbMnO3阻變效應研究
• 依託單位：北京航空航天大學
• 項目負責人：崔益民
• 項目類別：面上項目

項目摘要

近年來迅速發展的電阻轉變存儲技術在信息存取方面有很大的套用需求，而對具有電阻轉變效應的、以鈣鈦礦錳氧化物為代表的氧化物材料研究已成為材料科學和凝聚態物理研究中的新亮點。本項目擬用脈衝雷射沉積法在不同的基片和緩衝層上製備不同的外延方向、不同的應力狀態的TbMnO3薄膜，以聚焦離子束-電子束組成的雙束納米加工系統為主要操控手段，系統研究Ga離子注入、電子注入、納米尺度等因素引起TbMnO3薄膜阻變效應的物理機制；運用X射線衍射、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描探針顯微鏡、電子探針、差反射譜等方法分析研究離子、電子注入前後TbMnO3薄膜的微結構變化，採用光學、電學、磁學等各種測量方法，研究注入前後材料的電、磁和介電等特性變化，弄清晶格取向、應力狀態、金屬電極接觸等對薄膜產生阻變效應的影響規律，獲得有效的基於離子束、電子束在納米尺度實現阻變效應的操控方法。

結題摘要

採用脈衝雷射沉積法，成功地在SrTiO3、Nb-SrTiO3、LaSrAlTiO3和LaAlO3等不同取向的基片上，製備取向不同、厚度不等的高質量外延的薄膜。研究了不同緩衝層上製備TbMnO3的電流-電壓、介電損耗特性。在電極接觸電特性的研究過程中，系統研究了Au、Ag等與Nb-SrTiO3接觸的問題，肖特基勢壘隨著退火溫度的升高而增加，表現出與金屬無關的勢壘變化特性。在TMO界面異質結中，發現與生長溫度的有關的整流特性，研究上述不同取向的薄膜的磁、電、光以及界面等特性， 發現不同取向薄膜各向異性的磁特性。在低溫生長的Pt/TMO/NSTO界面異質結中，通過一定的電壓激勵，發現高低比約為104阻變特性， 進行了相關的阻變隨溫度、面積和延時等研究，並分析了阻變發生的激勵。在毫米到微米尺度內進行了TMO與離子束和電子束相互作用研究。在一特定的取向的薄膜中發現二種不同形式的阻變效應現象以及與之相關的電容回滯現象，並發現具有光電特性的TbMnO3異質結及其製備方法。在Applied Physics Letters等SCI 期刊發表論文11篇，申報發明專利4個，已授權2個。