1. 研究目的与意义
背景：多铁钙钛矿因其广泛的物理特性而备受关注。结构和物理特性的异常通常发生在相变中并且可以用来确认这样的过渡的存在。铁电和铁磁相变以及其他主要跃迁已得到广泛研究，但是次要跃迁由于其不那么明显的特性而受到较少的关注。但是，为了达到高于室温的多铁性性质，人们越来越关注在高温下寻找隐藏的相变。在这种情况下，一个重要的问题是在这些次要相变点处如何增强其功能性。典型的多铁性eutio3（eto）是研究此问题的理想系统因为它同时显示了许多主要和次要结构相变。除了在5.7k处发生反铁磁相变和在282 k处发生立方到四方的结构相变之外，最近使用多种测量方法还发现eto在80 k和190 k处存在两个隐藏的相变。
目的：本课题拟使用脉冲激光沉积法制备出eutio3:mgo高质量复合薄膜，测量此外延薄膜漏电随温度变化的规律，并通过理论数据模拟确定其隐性相变点。
意义：验证在转变温度附近的可控导电特性可以通过垂直应变和氧空位的共同作用来实现。强调了垂直应变对于揭示和增强隐藏相变处的特性可调性的重要性。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：本课题拟使用脉冲激光沉积法制备出EuTiO_3:MgO高质量复合薄膜，测量此外延薄膜漏电随温度变化的规律，并通过理论数据模拟确定其隐性相变点。
预期目标：掌握磁性物理、X射线衍射技术、第一性原理计算的基本知识。能够熟悉掌握非自耗真空电弧炉、高温炉、玻璃真空封管等仪器的操作，熟练脉冲激光薄膜沉积工艺。熟练操作PPMS测试系统测试基本磁学和电学性质；掌握单晶X射线衍射仪选取高质量的单晶样品并对其作详尽的结构测试。熟悉Origin分析实验数据、利用CrystalMaker画晶体结构图等。培养综合运用专业及基础知识，解决实际问题的能力，培养探索新材料和物理机理的兴趣。
3. 研究的方法与步骤
1. 按照eutio3和mgo两种氧化物高纯度粉末的化学计量比，利用管式炉烧结出不同组分的复合陶瓷靶材eutio3:mgo。
2. 对制备完成的复合靶材，利用粉末x射线衍射方法等确定其组成和结构，并利用crystalmaker画出其晶体结构图。
3. 在高真空脉冲激光沉积系统中，利用分子束激光轰击复合靶材。改变和调控沉积条件，在(001)srtio3衬底上制备出高质量外延eutio3:mgo复合薄膜。
4. 参考文献
1 r. 霍夫曼. 固体与表面[m]，北京：化学工业出版社，1996.
2 范雄. x射线金属学[m]，北京：机械工业出版社，1981.
3 s. m.sze. physics of semiconductor devices[m]. new york：wiley, 1981.
5. 计划与进度安排
(1)2022年2月24日-3月01日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料
(2) 2022年2月24日-3月01日 下达毕业任务书
(3)2022年2月24日-3月08日 学生完成开题报告
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