[发明专利]一种负泊松比镧锶锰氧薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种负泊松比镧锶锰氧薄膜的制备方法，属于电子薄膜技术领域。将所用衬底进行清洗后与La_0.7Sr_0.3MnO₃靶材一起放入脉冲激光沉积设备中，对脉冲激光沉积设备的真空状态、衬底加热温度、流动氧压进行控制，进行沉积操作得到La_0.7Sr_0.3MnO_3‑δ薄膜。本发明通过在SrTiO₃衬底上生长薄膜使薄膜受拉应力作用，同时使La_0.7Sr_0.3MnO_3‑δ薄膜的锰氧八面体发生膨胀，得到负泊松比的La_0.7Sr_0.3MnO_3‑δ薄膜。此外本方法所用激光能量较低，工艺简单，成本低廉，效率高，可操作性强。

技术领域

发明涉及一种负泊松比镧锶锰氧薄膜的制备方法，属于电子薄膜技术领域。

背景技术

自从1987年，科学家Lakes对聚氨酯泡沫进行加热、冷却和松弛处理等，获得具有负泊松比为-0.7的材料后，人们开启了这一领域的广泛研究。负泊松比材料是指材料受拉伸时在弹性范围内发生横向膨胀，受压缩时在弹性范围内发生横向压缩。在通常薄膜材料中并未发现有负泊松比效应的存在，负泊松比材料能强化材料的剪切模量、增加平面应变断裂韧性、增大压痕阻力等等。这些奇异的性质使得负泊松比材料具有广阔的应用价值。比如商业化的有Ni₃Al单晶材料，因其具有-0.81负泊松比，从而拥有高强度和防折断性，已被装备于航空发动机的叶片。

目前，负泊松比材料主要在高分子聚合材料中发现，但高分子负泊松比材料如聚乙烯、聚氨酯材料等不具有钙钛矿结构所具有电输运特性，因此在工业应用上大打折扣。钙钛矿结构La_0.7Sr_0.3MnO₃材料具有独特的结构和物性，如巨磁阻效应、磁有序、轨道有序等特性近年来成为物理、材料和工程等领域的研究热点。La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜在很多方向已实现器件化，目前已被用作信息存储系统中的磁头、磁电阻存储器、磁传感器以及磁制冷方面，而这些器件在外界条件影响的下容易发生结构和性能的改变。器件化La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜的泊松比通常是正的，难以满足现阶段工业需求，因此制备出负泊松比的La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜可以有效解决这些问题。

发明内容

1.发明目的：

为了是针对上述现状，提出一种负泊松比镧锶锰氧薄膜的制备方法。

2.技术方案：

一种负泊松比镧锶锰氧薄膜的制备方法，所述方法包括：

(1)将所用衬底依次在丙酮、无水乙醇、去离子水中进行超声清洗；

(2)将La_0.7Sr_0.3MnO₃靶材和步骤(1)中的衬底放入脉冲激光沉积设备中；

(3)对脉冲激光沉积设备进行真空作业，达到高真空状态，真空度达到后对衬底进行加热，加热温度为720～740℃；

(4)对步骤(3)中所得高真空状态的脉冲激光沉积设备进行流动氧循环作业；

(5)对步骤(4)中的脉冲激光沉积设备进行沉积操作，得到不同厚度的La_0.7Sr_0.3MnO_3-δ薄膜；

(6)对所得薄膜进行XRD测试，得到晶格参数a_film、c_film；