不同氮流量制备Mn3CuNx薄膜及其电、磁输运性质的研究

摘要：

采用对靶磁控溅射方法在单晶Si（100）基片上制备了反钙钛矿结构的Mn3CuNx薄膜.通过控制制备过程中的反应气体氮气（N2）流量（N2/Ar＋N2）,研究了氮含量对Mn3CuNx薄膜结构及物理性能的影响.分别利用X射线衍射仪、俄歇电子能谱、原子力显微镜、X射线光电子能谱、物理性能测试系统和超导量子干涉仪,对所制备薄膜的晶体结构、成分、表面形貌和电、磁输运性质进行了测试.结果表明：制备的薄膜均为反钙钛矿立方结构,且沿（200）晶面择优生长.随着氮含量的增大,薄膜表面粗糙度和颗粒度尺寸逐渐增大,导致电阻率增加.氮含量对薄膜的电输运性质没有影响,所有薄膜电阻率均随着温度的降低逐渐增大,呈现半导体型导电行为,这与对应的块体材料结果相反.Mn3CuNx薄膜随着测试温度的增大发生了亚铁磁到顺磁的磁转变,且N含量的增大降低了磁有序转变温度,主要是由于N缺陷对Mn6N八面体结构中磁交换作用的影响所致.

关键词：反钙钛矿结构、Mn3CuNx薄膜、氮含量、电输运性质

所属期刊栏目：61

分类号：O484.1(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金50772008 51172012

在线出版日期：2012-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：391-397