李廷先, 张 铭, 王光明, 郭宏瑞, 李扩社, 李喜露, 周文龙, 严 辉

(1.北京工业大学 材料学院，北京 100124；2.北京有色金属研究总院 稀土材料国家工程中心，北京100088)

掺杂的稀土锰酸盐化合物由于具备庞磁电阻效应，以及在磁电子学上的潜在应用，可以用于磁场传感器、磁存储器件和磁盘读出头等领域，引起了人们极大的研究兴趣[1-4]。其中的La2/3Sr1/3MnO3由于具有高于室温的居里温度和半金属特性，成为这些材料中的研究热点[1]。为了满足上述应用，La2/3Sr1/3MnO3应被制备成薄膜形式。 目前，大多数La2/3Sr1/3MnO3薄膜为(001)取向，有研究者发现，(110)取向的掺杂锰氧化物薄膜具有优于(001)取向薄膜的磁学性质[2-4]，如较高的饱和磁化强度和居里温度以及较薄的界面磁学死层等[2-7]。因此，基于(110)取向La2/3Sr1/3MnO3薄膜磁电器件的性能应优于基于(001)取向器件的性能。

尽管国内外研究小组已经在 SrTiO3(STO)和LaAlO3(LAO)单晶衬底上成功沉积了(110)取向La2/3Sr1/3MnO3薄膜[5,8-10]，但是，相对于Si衬底，这些衬底价格过于昂贵，而且很难与传统的半导体工艺兼容[11]，制约了La2/3Sr1/3MnO3薄膜在器件上的应用。直接沉积在Si上的La2/3Sr1/3MnO3薄膜一般是多晶的，没有明显的择优取向，为了获得择优取向，往往需要在衬底和薄膜之间沉积复杂的缓冲层，从而加大工艺的复杂性。在本研究中，不加任何缓冲层，采用脉冲激光沉积技术，通过调节氧压，在Si(100)衬底上沉积了(110)择优取向的 La2/3Sr1/3MnO3薄膜，研究了氧压对薄膜的取向、表面形貌、磁学和电输运性能的影响。

1 实验

1.1 样品制备

多晶La2/3Sr1/3MnO3粉末采用固相反应法制备，实验原料为化学纯 La2O3、SrCO3和 MnO2粉末。……