利用稳态强磁场实验装置组合显微系统,中国科学技术大学李晓光教授课题组在庞磁阻锰氧化合物中观察到巨大的各向异性电阻。该研究发现发表在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)上。
在LSAT(011)衬底上,La0.325Pr0.3Ca0.375MnO3薄膜表现出可达105%的极高各向异性电阻,其在[01-1]方向的电阻要远小于[100]方向。
该工作利用强磁场组合显微镜装置中的磁力显微镜对该薄膜样品在磁场下的加场过程进行了直接观测,观察到伴随着电荷有序相的融化,铁磁相逐渐形成,但铁磁相的形状有着明显的取向性,其沿着[01-1]轴方向形成了整齐平行的条状铁磁畴。这表明,[01-1]轴方向是铁磁相更容易形成的方向,与输运测量中该方向较小的电阻相对应。这对宏观各向异性性质的起因给出了重要的微观启示。
组合显微系统是陆轻铀课题组研制的18/20T强磁场三合一扫描探针显微镜,由扫描隧道显微镜、磁力显微镜、原子力显微镜组合而成,可以对同一样品进行变温、变场条件成像,从而给出更全面的表征和认识。
La0.325Pr0.3Ca0.375MnO3/LSAT (011)薄膜在加场过程中的磁力显微镜图像