Оптические и магниторезистивные свойства поликристаллических LSMO пленок на кристаллических подложках Al₂O₃ и Gd₃Ga₅O₁₂

Abstract

Представлены результаты исследования влияния толщины и термообработки на оптические, магнитные и магниторезистивные свойства поликристаллических LSMO пленок, осажденных на кристаллические подложки Al₂O₃ (012) и Gd₃Ga₅O₁₂ (111). Показано, что оптические свойства отожженных пленок, вне зависимости от их толщины и материала подложки, являются сходными в исследованном диапазоне энергий фотонов 1–6 эВ. Полученные спектры оптической проводимости повторяют по форме аналогичные спектры эпитаксиальных LSMO пленок, но сдвинуты в область более высоких энергий фотонов на 0,5 эВ. Температуры размытых переходов металл–полупроводник и ферромагнетик–парамагнетик исследованных LSMO пленок размерно-зависимы и существенно сдвинуты в сторону низких температур по сравнению с эпитаксиальными пленками. Магниторезистивный эффект при температуре перехода металл–полупроводник в поле 10 кЭ составляет ~ 15%. Указанные особенности свойств изученных пленок объясняются наличием межзеренных границ и влиянием границы пленка–подложка.

Представлено результати дослідження впливу товщини та термообробки на оптичні, магнітні та магніторезистивні властивості полікристалічних LSMO плівок, які осаджені на кристалічні підкладки Al₂O₃ (012) та Gd₃Ga₅O₁₂ (111). Показано, що оптичні властивості відпалених плівок, незалежно від їх товщини та матеріалу підкладки, є схожими в дослідженому діапазоні енергій фотонів 1–6 еВ. Отримані спектри оптичної провідності повторюють за формою аналогічні спектри епітаксіальних LSMO плівок, але зрушені в область більш високих енергій фотонів на 0,5 еВ. Температури розмитих переходів метал–напівпровідник та феромагнетик–парамагнетик досліджених LSMO плівок рoзмірно-залежні та істотно зрушені у бік низьких температур в порівнянні з епітаксіальними плівками. Магніторезистивний ефект при температурі переходу метал–напівпровідник в полі 10 кЕ складає ~ 15%. Вказані особливості властивостей вивчених плівок пояснюються наявністю міжзеренних границь і впливом границі плівка–підкладка.

The influence of thickness and heat treatment on the optical, magnetic and magnetoresistive properties of polycrystalline LSMO films deposited onto Al₂O₃ (012) and Gd₃Ga₅O₁₂ (111) crystal substrates is investigated. It is shown that the optical properties of the annealed films are similar in the investigated range of photon energies 1–6 eV, independently of their thickness and substrate material. The optical conductivity spectra of the annealed films have the same structure as the epitaxial La₀.₇Sr₀.₃MnO₃ films, but they are shifted by ~ 0.5 eV to higher energy. The temperatures of the metal–insulator and ferromagnetic–paramagnettic smeared transitions for the LSMO films are sizedependent and considerably lower as compared with the epitaxial ones. The magnetoresistive effect is ~ 15% at the field of 10 kOe and at the temperature of metalinsulator transition. These features of the properties of the films studied are explained by the presence of grain boundaries and the influence of film-substrate interface.