残余应力对SrRuO 3 薄膜磁学及电输运性能的影响

采用射频磁控溅射法在单晶SrTiO 3 (STO)衬底和硅(Si)衬底上制备出不同取向的SrRuO 3 (SRO)薄膜, 对薄膜的残余应力进行了分析, 并研究了应力对不同取向SRO薄膜磁学性能与电输运特性的影响。根据X射线衍射(XRD)结果分析可知, Si基SRO薄膜为多晶单轴取向薄膜, 且应力来源主要为热失配拉应力; STO基SRO薄膜为外延薄膜, 其应力主要为热失配压应力和外延压应力; 磁学性能测试表明, (001)取向SRO薄膜比(110)取向薄膜拥有更高的居里温度 T C ; 压应力提高了(001)取向SRO薄膜的 T C , 却降低了(110)取向薄膜的 T C 。电阻性能测试表明, 对于在同种类型衬底上沉积的SRO薄膜, (001)取向的薄膜的剩余表面电阻比(RRR)高于(110)取向的薄膜。另外, 拉应力引起了薄膜微结构的无序度增加, 弱化了表面电阻率的温度依赖性, 提高了金属绝缘体转变温度(TMI)。