在当今光电子、微电子材料研究和应用领域中,人们常常只关注于电子的电荷特性,而忽略了电子自旋的一面。 尽管随着半导体制造技术的进步,使得电子元件向亚微米或更小的尺度发展,但当半导体材料的尺度小到数百埃时 半导体性将消失并过渡到金属性,要突破微小尺度的极限,就要利用自旋电子或磁电子。1993年在镧系锰氧化 物中发现惊人的巨磁电阻(CMR),高达127500%,引起全世界的关注,并由此而发展为磁电子学这样一门新兴的学科。 另一方面,它又是典型的强关联问题,因而涉及到当代凝聚态物理和理论物理最基本、最重要的理论问题,是目前 科学发展的前沿。

  研究氧化物巨磁电阻材料及物性的意义在于弄清产生CMR的起源和解决这类材料的实际应用两大难题.本课题组 是国内较早开展钙钛矿结构氧化物超大磁电阻效应研究的实验室,并获得过一些创新性研究成果。例如系统研究了 锰氧化物中的相分离行为并在国际上首次提出了自旋“团簇玻璃态”的概念;系统地研究了锰氧化物不同体系中电 荷有序态的变化规律,发现了La1-xCaxMnO3体系在电荷有序态下的静态Jahn-Teller畸变程度以及由此畸变而引起 的电-声子相互作用与电荷有序态下的稳定性之间的关系;深入细致的研究了La1-xCaxMnO3和Pr1-xCaxMnO3的晶体 结构的变化与电荷有序态之间的关系,其结构研究结果被美国International Center for Diffraction Data收录, 其中已有9个衍射数据进入粉末衍射文件库;近来还开展了对由高电子自旋极化材料锰氧化物构成的类钙钛矿全氧 化物p-n异质结的磁场效应、光电效应的研究,发现了依赖于注入电流大小和温度的正负磁阻渡越效应,揭示了锰 氧化物中Jahn-Teller能、自旋劈裂能等之间微妙的相互竞争;尺寸效应对锰氧化物的结构,磁性质和电荷序的影 响,发现改变材料尺寸的大小可以有效的实现对其磁电输运行为的调制。

  通过本课题的工作,希望加深对自旋极化系统电-磁耦合本质的认识,揭示自旋相关效应的一般规律并找到电、磁 互控的途径,阐明极端条件下材料的电、磁特性与微结构之间的联系,力争在新材料的设计与合成方法、新物理规律的 发现上取得突破,进一步到器件的制作和应用。


  
  
copyright@2006 超导与磁性实验室