Sr2FeMoO6-ohutkalvon lämpökäsittelyn optimointi ja magneettisen anisotropian vaikutus resistiivisiin ominaisuuksiin
Nykänen, Akseli (2022-06-22)
Sr2FeMoO6-ohutkalvon lämpökäsittelyn optimointi ja magneettisen anisotropian vaikutus resistiivisiin ominaisuuksiin
(22.06.2022)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022062749455
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022062749455
Tiivistelmä
Sr2FeMoO6 (SFMO) on herättänyt paljon mielenkiintoa potentiaalisena spintroniikan materiaalina viime vuosikymmenillä. SFMO:n magneettiset ja resistiiviset ominaisuudet, 100-prosenttinen spinpolarisaatio ja korkea Curie-lämpötila tekevät siitä
lupaavan kandidaatin spintroniikan komponenteiksi sekä magnetoresistiivisiin sovelluksiin. Muun muassa magneettisia ominaisuuksia, kidevirheiden ja alustamateriaalin vaikutusta on SFMO:lla tutkittu, mutta magnetoresistiivisten ominaisuuksien riippuvuutta anisotropiasta ei ole kovin laajasti tarkasteltu.
Tässä työssä tutkittiin jälkikäteen tehtävän lämpökäsittelyn vaikutusta SFMO-kalvon Curie-lämpötilaan, sekä optimoitiin käsittelyn aika-, lämpötila- sekä tyhjiöparametrit. Työssä valmistettiin myös neljä identtistä SFMO-kalvoa laserhöyrystysmenetelmällä, joista kahdelle tehtiin jälkikäsittely. Näytteiden magneettisia ominaisuuksia tutkittiin SQUID-magnetometrillä ja rakenteellisia ominaisuuksia röntgendiffraktometrillä. Resistiivisten ominaisuuksien tarkastelemiseksi kaksi kalvoista kuvioitiin fotolitografialla ja mitattiin PPMS-magnetometrillä.
Resistiivisistä mittauksista huomattiin SFMO-johtimen muodosta ja kiderakenteesta johtuva anisotropia. Mittauksissa huomattiin, että SFMO-johtimen resistanssin kulmariippuvuus on hyvin erilainen johtimen kidesuunnan ollessa [110] tai [010]. Tätä ilmiötä ei ole aikaisemmin havaittu SFMO:lla. Tämä AMR-ilmiö saattaa johtua orbitaalien muodonmuutoksista, jotka vaikuttavat elektronien hyppytodennäköisyydestä aiheutuvaan johtavuuteen.
Työssä saatiin tietoa anisotropian vaikutuksesta magnetoresistanssiin, mutta lisätutkimusta vaaditaan, jotta SFMO:ta voidaan jatkossa käyttää laajemmin spintroniikan sovelluksissa kuten spinventtiileissä.
lupaavan kandidaatin spintroniikan komponenteiksi sekä magnetoresistiivisiin sovelluksiin. Muun muassa magneettisia ominaisuuksia, kidevirheiden ja alustamateriaalin vaikutusta on SFMO:lla tutkittu, mutta magnetoresistiivisten ominaisuuksien riippuvuutta anisotropiasta ei ole kovin laajasti tarkasteltu.
Tässä työssä tutkittiin jälkikäteen tehtävän lämpökäsittelyn vaikutusta SFMO-kalvon Curie-lämpötilaan, sekä optimoitiin käsittelyn aika-, lämpötila- sekä tyhjiöparametrit. Työssä valmistettiin myös neljä identtistä SFMO-kalvoa laserhöyrystysmenetelmällä, joista kahdelle tehtiin jälkikäsittely. Näytteiden magneettisia ominaisuuksia tutkittiin SQUID-magnetometrillä ja rakenteellisia ominaisuuksia röntgendiffraktometrillä. Resistiivisten ominaisuuksien tarkastelemiseksi kaksi kalvoista kuvioitiin fotolitografialla ja mitattiin PPMS-magnetometrillä.
Resistiivisistä mittauksista huomattiin SFMO-johtimen muodosta ja kiderakenteesta johtuva anisotropia. Mittauksissa huomattiin, että SFMO-johtimen resistanssin kulmariippuvuus on hyvin erilainen johtimen kidesuunnan ollessa [110] tai [010]. Tätä ilmiötä ei ole aikaisemmin havaittu SFMO:lla. Tämä AMR-ilmiö saattaa johtua orbitaalien muodonmuutoksista, jotka vaikuttavat elektronien hyppytodennäköisyydestä aiheutuvaan johtavuuteen.
Työssä saatiin tietoa anisotropian vaikutuksesta magnetoresistanssiin, mutta lisätutkimusta vaaditaan, jotta SFMO:ta voidaan jatkossa käyttää laajemmin spintroniikan sovelluksissa kuten spinventtiileissä.