DOI QR코드

DOI QR Code

The Low-field Tunnel-type Magnetoresistance Characteristics of Thin Films Deposited on Different Substrate

기판 효과에 따른 저 자장 영역에서의 자기저항 효과에 관한 연구

  • 이희민 (국민대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 심인보 (국민대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 김철성 (국민대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Published : 2002.04.01

Abstract

The low-field tunnel-type magnetoresistance (MR) properties of sol-gel derived $La_{0.7}Pb_{0.3}MnO_3(LPMO)$ thin film deposited on different substrate have been investigated. Polycrystalline thin films were fabricated by spin-coating on $SiO_2/Si(100)$ substrate and that with yttria-stabilized zirconia (YSZ) buffer layer, while c-axis-oriented thim film was grown on $LaAlO_3(001)$ (LAO) single crystal substrate. The full width half maximum (FWHM) of the rocking curve scan of LPMO/LAO film is $0.32^{\circ}$. Tunnel-type MR ratio is 0.52 % in $LPMO/SiO_2/Si$(100) film and that of $LPMO/YSZ/SiO_2/Si$(100) film is as high as 0.68 %, whereas that of LPMO/LAO(001) film is less than 0.4 % under the applied field of 500 Oe at 300 K. Well-pronounced MR hysteresis was registered with an MR peak in the vicinity of the coercive field. The low-field tunnel-type MR characteristics of thin films deposited on different substrates originates from the behavior of grain boundary properties.

졸-겔법으로 제조된 La/sub 0.7/Pb/sub 0.3/MnO₃(LPM)박막의 기판 효과에 따른 저 자장 영역에서의 터널형 자기저항 효과에 대하여 연구하였다. 다결정 LPMO 박막은 SiO₂/Si(100) 기판과 그 위에 확산 방지막(diffusion barrier)으로 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia, YSZ) 중간층을 도입한 기판에 증착하였으며, 반면에 c-축 방향 성장을 갖는 박막의 경우 LaA1O₃(001) (LAO) 단결정 기판을 사용하였다. LPMO/LAO 박막에서의 rocking curve 측정 결과 full width half maximum (FWHM) 값은 0.32°값을 가짐을 알 수 있었다. 상온(300 K)에서 측정한 자기저항비(MR ratio) 값은 500 Oe리 외부자장을 인가시 LPMO/SiO₂/Si 박막의 경우 0.52%, LPMO/YSZ/SiO₂/Si 박막인 경우는 0.68% 그리고, LPMO/LAO의 경우에는 0.4%에도 미치지 못하는 값을 가졌다. 이때 MR최대값을 나타내는 peaks는 자기이력 곡선의 보자력 부근에서 나타남으로 그 두 결과가 잘 일치함을 보여 주고 있다. 이러한 저 자장 영역에서의 자기저항 값의 타이는 박막 시료의 기판 효과에 의한 grain boundary특성의 차이로부터 기인된다.

Keywords

References

  1. Phys. Rev. B v.53 V. H. Crespi;L. Lu.;Y. X. Jia;K. Khazeni;A. Zettl;M. L. Cohen https://doi.org/10.1103/PhysRevB.53.14303
  2. Appl. Phys. Lett. v.71 C. -C. Chen;A. De Lozanne https://doi.org/10.1063/1.119781
  3. Phys. Rev. v.82 C. Zener https://doi.org/10.1103/PhysRev.82.403
  4. Phys. Rev. Lett. v.82 S. Lee.;H. Y. Hwang;B. I. Shrainman;W. D. Ratcliff;S. W. Cheong https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.4508
  5. Appl. Phys. Lett. v.74 A. De Andres;M. Garcia-Hernandez;J. L. Martinez;C. Prieto https://doi.org/10.1063/1.124212
  6. Appl. Phys. Lett v.74 L. Balcells;A. E. Carrillo;B. Martinez;J. Fontcuberta https://doi.org/10.1063/1.123245
  7. Appl. Phys. Lett v.73 J.-M. Liu;C. K. Ong https://doi.org/10.1063/1.122080
  8. Nature v.399 M. Uehara;S. Mori;C. H. Chen;S. W. Cheong https://doi.org/10.1038/21142
  9. J. Magn.Magn.Mater In-Bo Shim;Chul Sung Kim;Key-Taeck Park;Young-Jei Oh https://doi.org/10.1016/S0304-8853(00)01401-3