The Exchange Bias of LaMnO(3)/LaNiO(3) Superlattices Grown along Different Orientations.
The Exchange Bias of LaMnO(3)/LaNiO(3) Superlattices Grown along Different Orientations.
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沿不同方向生长的 LaMnO3/LaNiO3 超晶格的交换偏差。
DOI：
10.1038/s41598-017-11386-8
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发表时间：
2017-09-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Xu X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zang J;Zhou G;Bai Y;Quan Z;Xu X
为了观察和解释顺磁LaNiO 3基超晶格中意外的交换偏置效应，已经发表了广泛的理论和实验研究。在本工作的范围内，我们生长了高质量的外延LaMnO_3（n）-LaNiO_3（n）（LMO/LNO）超晶格（SL）沿着（001），（110）和（111）取向的SrTiO_3衬底。交换偏置效应在所有情况下，观察到的LMO/LNO SL的生长方向无关。作为一些基于同步加速器的X射线光谱测量的组合的结果，这种效应归因于从Mn到Ni离子的界面电荷转移，其引起局部磁矩以钉扎铁磁LMO层。界面Mn和Ni离子之间的单位面积相互作用几乎一致，并且对不同取向的电荷转移没有影响。LMO/LNO超晶格中不同的电荷转移和轨道占据是导致不同磁性的原因。我们的实验结果在理解这些材料沿着不同方向的磁性能起源方面取得了很有希望的进展。
With the goal of observing and explaining the unexpected exchange bias effect in paramagnetic LaNiO3-based superlattices, a wide range of theoretical and experimental research has been published. Within the scope of this work, we have grown high-quality epitaxial LaMnO3(n)-LaNiO3(n) (LMO/LNO) superlattices (SLs) along (001)-, (110)-, and (111)-oriented SrTiO3 substrates. The exchange bias effect is observed in all cases, regardless of growth orientation of the LMO/LNO SLs. As a result of a combination of a number of synchrotron based x-ray spectroscopy measurements, this effect is attributed to the interfacial charge transfer from Mn to Ni ions that induces localized magnetic moments to pin the ferromagnetic LMO layer. The interaction per area between interfacial Mn and Ni ions is nearly consistent and has no effect on charge transfer for different orientations. The discrepant charge transfer and orbital occupancy can be responsible for the different magnetic properties in LMO/LNO superlattices. Our experimental results present a promising advancement in understanding the origin of magnetic properties along different directions in these materials.
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