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利用脉冲激光沉积溅射技术在高温真空的条件下分解La0.5Sr0.5FeO3陶瓷靶材料,基于自组装原理在SrTiO3(001)基片上制备1-3型Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜。应用X射线衍射仪研究了样品的结晶质量、取向和外延信息,透射电子显微镜研究了薄膜的微观结构,原子力显微镜和磁力显微镜表征了样品的表面形貌和磁畴形貌,振动样品磁强计测试了薄膜的铁磁性能。研究发现,1-3型Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜具备垂直于基片生长的纳米棒状结构和良好的铁磁性能。 研究了沉积温度和激光功率密度对Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜的微观结构和结晶度的影响。经研究发现,在较低的温度范围下,Fe纳米棒具有c取向高度择优结构;在相对较高的温度下,可以获得结构良好的外延复合薄膜。但是,随着生长温度的持续增加,Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜的结晶质量会有所下降。除了沉积温度,Fe纳米棒的结晶质量还会受到激光功率密度的影响。只有在特定的沉积温度和激光功率密度的条件下才可以制得具有良好性能的Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜。 与表面形貌图像类似,磁力显微镜很好地给出了在最优化生长条件下制备的1-3型Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜的磁畴形貌。当磁场平行或垂直于纳米棒时,复合薄膜的饱和磁化强度(MS)和矫顽力(HC)分别是为1314 emu/cm3,461 Oe和1070 emu/cm3,412 Oe。本课题为1-3型Fe:LaSrFeO4铁磁外延纳米复合薄膜的研究提供了重要的数据。