SrMnO3-xFx薄膜的铁磁性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

多铁材料是指材料中包含两种及两种以上基本铁序的性能，在一定的温度下存在磁电耦合效应。为了将其应用到实际产业中去，需要我们寻找更多的室温多铁体，所以研究多铁薄膜中物理性质调控是非常重要的研究课题之一。此外通过阴离子f掺杂有助于我们了解多铁薄膜质量及性能、薄膜物理性质的测量、界面特性等方面的信息。

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。

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。

2. 研究内容和预期目标

拟生长srmno3外延薄膜并对其进行氟化后退火处理，在该系统中研究氟掺杂对薄膜晶体结构及磁性质的调控机理。

能够熟悉掌握自耗真空电弧炉、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。

3. 研究的方法与步骤

实验方面：脉冲激光沉积系统、高温炉、光学显微镜、单晶X射线衍射仪、6517B高阻表、PPMS测试系统等仪器的操作。计算方面：熟悉Origin科学画图软件。

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, 1981.4）J. H. Lee, and X. Ke, et al. Optical band gap and magnetic properties of unstrained EuTiO3 films[J]. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 212509.5）R. Ramesh and N. A. Spaldin. Multiferroics: progress and prospects in thin films[J]. Nat. Mater. 2007, 6, 21.6）J. H. Lee, and D. Schlom et al. A strong ferroelectric ferromagnet created by means of spin-lattice coupling[J]. Nature 2010, 466, 954。7）C. J. Fennie and K. M. Rabe. Magnetic and Electric Phase Control in Epitaxial EuTiO3 from First Principles[J]. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 267602.8）K. Xu, X. Lu, and H. Xiang. Designing new ferroelectrics with a general strategy[J]. Quant. Mater. 2017, 2, 1.9）X. Z. Lu, J. M. Rondinelli. Epitaxial-strain-induced polar-to-nonpolar transitions in layered oxides. [J] Nat. Mater. 2016, 15, 951-955.10）S. Tinte, K. M. Rabe, D. Vanderbilt. Anomalous enhancement of tetragonality in PbTiO3 induced by negative pressure.[J] Phys. Rev. B 2013, 68, 144105.

5. 计划与进度安排

(1) 2022年03月01日-03月05日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料(2) 2022年03月01日-03月05日 下达毕业任务书(3) 2022年03月01日-03月12日 学生完成开题报告(4) 2022年03月15日-06月04日 学生按照开题报告撰写毕业论文(5) 2022年04月19日-04月30日 进行中期检查(6) 2022年05月10日-05月21日 完成论文初稿(7) 2022年05月24日-06月04日 根据指导教师的论文修改意见，进行修改，定稿打印(8) 2022年05月31日-06月11日 指导教师写出评语，并完成毕业论文评阅(9) 2022年06月07日-06月18日 论文答辩