铁电极化应力对La0.7Ca0.15Sr0.15MnO3薄膜低温电导量子修正的影响
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铁电极化应力对 La0.7Ca0.15Sr0.15MnO3 薄
膜低温电导量子修正的影响
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贾蓉蓉，冯振杰，姚雪灿，曹桂新，敬超，曹世勋，张金仓
基金项目：本课题得到国家高等学校博士学科点专项科研基金(No.200802800003)、国家自然科学基金
(No.10774097)和上海市科学技术委员会重大基础研究计划(No. 08dj1400202)项目的支持。
。Email:jczhang@shu.edu.cn
（上海大学理学院物理系，上海 200444）
摘要：在具有铁电极化性质的 0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.33PbTiO3 (PMN-PT) 的单晶基底
上外延生长 La0.7Ca0.15Sr0.15MnO3 (LCSMO) 的薄膜。样品在整个温区的电输运性质受到
外加磁场以及电极化很大的影响。在 20K 以下，低温电阻都出现了上翘现象。外加电极化
抑制了低温电阻上翘现象，并且随外加磁场极化前后的样品其低温电阻极小值都向高温移
动。由于基底的铁电极化会导致薄膜在面内张力的减少相应会降低晶格的本征畸变，从而改
变了在低温区金属相无序的因素对电导的影响。因此锰氧化物中出现低温电阻极小可以由库
伦相互作用导致的量子修正以及非弹性散射来解释。
关键词： 类近藤输运；电阻极小；铁电极化；锰氧化物薄膜
中图分类号：O469 凝聚态物理学；O48 固体物理学；O51 低温物理学
Effects of ferroelectric-poling-induced strain on the
quantum correction of low temperature conductivity in
manganite thin films
Jia Rongrong, Feng Zhenjie, Yao Xuecan, Cao Guixin, Jing Chao, Cao Shixun, Zhang
Jincang
(Shanghai University, Department of Physics,ShangHai 200444)
Abstract: The effects of ferroelectric-poling-induced strain on Kondo-like transport at low
temperatures have been investigated as a function of magnetic field for La0.7Ca0.15Sr0.15MnO3 thin
films grown on ferroelectric 0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.33PbTiO3 (PMN-PT) single-crystal substrates.
Ferroelectric-poling suppressed the low temperature reisitivity upturn. For both in unpoled and poled
state, the Tmin shifts to higher temperature under applied magnetic field. The present results of the low
temperature resistivity minimum can be explained in terms of quantum corrections driven by
electron-electron interaction and inelastic scattering. The ferroelectric poling induces a reduction in the
in-plane tensile strain and decreased the local lattice distortion which contributes to the strongly
disordered nature of the low temperature metallic phase. The results also show that the local lattice
distortion relevant to strain of films is one of the main disorders that influence the resistivity upturn.
Keywords: Kondo-like transport;resistivity minimum;ferroelectric-poling-strain;manganites thin film
0 引言
锰氧化物中出现的低温电阻极小值反常现象成为近年来人们所关注的热点之一。作为一
种类 Kondo 现象，材料内部的本征性质和缺陷对这一低温反常输运行为具有至关重要的影
响，比如单晶，多晶以及薄膜样品等，都表现出不同的物理行为
[1-3]
。在一些本征无序的样
品中
[4-6]
，其低温电阻最小行为随外加磁场会产生不同的依赖关系，一些研究者认为这与稀
磁合金当中发现的近藤效应类似
[7]
，也有很大一部分研究者将这归因于低温下因无序增强的
作者简介：贾蓉蓉，博士生。女，(1983--)，山西太原人。现于上海大学凝聚态物理专业攻读博士学位
(硕博连读，导师张金仓教授)，研究方向为强关联锰氧化物的单晶与薄膜生长、低温自旋关联输运反
常行为的研究，E-mail：rural@shu.edu.cn。
张金仓，博士、教授、博士生导师，上海市政协委员。男，(1957年生--)，河南洛阳人。主要从事凝聚
态物理的实验研究工作，包括强关联电子系统、氧化物超导体、庞磁电阻锰氧化物、功能氧化物电子
材料与器件等。曾获国家教委科技进步二等奖、上海市自然科学二等奖等，近年来主持国家自然科学
基金、上海市基础研究重大计划和重点项目多项，E-mail：jczhang@shu.edu.cn
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