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Correlated Magnetic and Electrical Phenomena in Epitaxially Weaved Manganite Lateral Homostructures, small 21, 2411424 (2025)
以編織式磊晶調控側向同質結構錳氧化物中的磁電交互作用。
Yao-Wen Chang, Yu-Chen Liu, Shih-Wen Huang, Jia-Yuan Sun, Sheng-Zhu Ho, Wen-Yen Tzeng, Chun-Chien Chiu, Yu-Chieh Ku, Puneet Kaur, Tim A. Butcher, Cinthia Piamonteze, Urs Staub, Yi-Chun Chen, Chun-Fu Chang, Chang-Yang Kuo, Ying-Hao Chu, Armin Kleibert, Chih-Wei Luo, and Jan-Chi Yang*
2025/04/22
自巨磁阻效應被發現後，將其應用在訊息儲存上成為各個團隊趨之若鶩的目標。這之中鑭鍶錳氧化物(LaxSr1-xMnO3)因為其特殊的電子組態與晶格結構關聯性，這類材料在鑭鍶原子的比例和晶格形變的影響下，表現出豐富的磁性和電性的特徵。三價和四價的錳原子和氧原子形成的原子鏈主導於電子的雙交換(double exchange)和超交換(super exchange)機制，使材料呈現鐵磁性或反鐵磁性、導電態或絕緣態。在最近的研究中，我們的研究團隊利用自支撐獨立(Freestanding)薄膜的技術和複數道脈衝雷射沉積的步驟，在單晶基板上製作出不同晶格應變的鑭鍶錳氧化物，或稱側向同質結構鑭鍶錳氧化物，而相關製程被稱為編織式磊晶。利用相關磊晶製程，我們可使在同一樣品中同時存在鐵磁導電態和反鐵磁絕緣態的鑭鍶錳氧化物的區塊，並且可透過微影技術控制這兩種狀態的鑭鍶錳氧化物的比例，位置與分布等等。本研究在量測上使用X光繞射確認樣品磊晶情形並使用勞厄繞射(Laue diffraction)進行應力變化在空間上的分布，並使用X光吸收能譜(XAS)和X光電子能顯微術(XPEEM)確認樣品磁性和在空間上的分布。電性則是使用乾式低溫量測系統進行磁阻的量測。另外我們也進行了具空間解析的超快電子動力學分析並觀察到邊界上的異常表現。本研究旨在確認編織式磊晶製作的側向同質結構其磁性和電性特徵使否穩定且獨立存在，並更進一步探討磁阻效應在通過兩種鑭鍶錳氧化物的邊界後觀察到的異常物性變化。