Lithuanian Journal of Physics article / Lietuvos fizikos žurnalo straipsnis

[PDF] http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.48111

Open access article / Atviros prieigos straipsnis

Lith. J. Phys. 48, 85–90 (2008)

MAGNETORESISTANCE AND CURRENT-INDUCED ELECTRORESISTANCE OF THE Ag/La₀_.₆₇Ca₀_.₃₃MnO₃ INTERFACE
O. Kiprijanovič, A. Lučun, S. Ašmontas, F. Anisimovas, A. Maneikis, A. Sužiedėlis, and B. Vengalis
Semiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: kipriol@pfi.lt

Received 10 December 2007; revised 20 February 2008; accepted 22 February 2008

Electrical properties of highly resistive Ag/La₀_.₆₇Ca₀_.₃₃MnO₃ interface were changed at 80 K by applying nanosecond electrical pulses to a couple of planar Ag electrodes magnetron sputtered onto La₀_.₆₇Ca₀_.₃₃MnO₃ thin films. The properties of the metal / manganite interface were investigated in a wide temperature range (T = 80–295 K) using various dc current values (1, 5, 10, 30, and 50 µA). We point out formation of highly resistive metastable states of the Ag/La₀_.₆₇Ca₀_.₃₃MnO₃ interface being sensitive to a weak current and demonstrating magnetoresistance and electroresistance phenomena, and also a presence of electrical memory effect. The investigations showed that combining properties of the interface and manganite film may have potential applications for creating new electronic devices.

Keywords: manganite thin films, magnetoresistance, electroresistance, metal/thin film interface, resistance switching

PACS: 73.63.Bd, 73.50.Fq, 75.47.Lx, 75.47.Gk

MAGNETOVARŽA IR SROVĖS SUKURTAS ELEKTROVARŽINIS REIŠKINYS Ag/La_0,67Ca_0,33MnO₃ KONTAKTO SRITYJE
O. Kiprijanovič, A. Lučun, S. Ašmontas, F. Anisimovas, A. Maneikis, A. Sužiedėlis, B. Vengalis
Puslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Didelės ominės varžos Ag/La_0,67Ca_0,33MnO₃ kontakto srities elektrinės savybės buvo keičiamos, pridedant galingus nanosekundinės trukmės elektrinius impulsus tarp poros plokštuminių elektrodų esant 80 K temperatūrai. Ag elektrodai buvo užgarinti magnetroninio garinimo būdu ant La_0,67Ca_0,33MnO₃ plono sluoksnio. Sidabro / manganito priekontakčių elektrinės savybės buvo nagrinėjamos leidžiant fiksuotos 1, 5, 10, 30 ir 50 µA vertės nuolatinę srovę plačiame temperatūros intervale (T = 80–295 K). Didelės ominės varžos metastabilios būsenos, kurios yra labai jautrios tekančiai silpnai srovei, buvo aptiktos Ag/La_0,67Ca_0,33MnO₃ kontakto srityje. Ag/La_0,67Ca_0,33MnO₃ priekontakčio varža mažėjo, didėjant nuolatinei srovei (srovės sukurtas elektrovaržinis reiškinys). Taip pat buvo stebimi magnetovarža ir elektrinės atminties reiškiniai, didinant ir mažinant priekontakčio temperatūrą. Ag/La_0,67Ca_0,33MnO₃ kontakto srityje suformuotų metastabilių būsenų tyrimas parodė, kad kontakto srities ir sluoksnio savybių integravimas potencialiai gali būti pritaikytas kuriant naujus elektronikos prietaisus.

References / Nuorodos

[1] P. Cimmperman, V. Stankevič, N. Žurauskienė, S. Balevičius, F. Anisimovas, J. Paršeliūnas, O. Kiprijanovič, and L.L. Altgibert, Electroresistance of La–Ca–Mn–O thin films, Acta Phys. Polonica A 105, 107–114 (2004),
http://dx.doi.org/10.12693/APhysPolA.105.107
[2] R. Mahendiran, A. Maignan, M. Hervieu, C. Martyin, and B. Raveau, Anomalous increase of resistivity against thermal cycling in some of the phase separated manganites, J. Appl. Phys. 90, 2422–2426 (2001),
http://dx.doi.org/10.1063/1.1388171
[3] O. Kiprijanovič, A. Lučun, S. Ašmontas, F. Anisimovas, A. Maneikis, A. Sužiedėlis, and B. Vengalis, Electric field effect on electrical memory of inhomogeneously strained La_0.67Ca_0.33MnO₃ films, Proc. SPIE 6596, 659617 (2007),
http://dx.doi.org/10.1117/12.726494
[4] S. Liu, N.J. Wu, and A. Ignatiev, Electric-pulse-induced reversible resistance change effect in magnetoresistive films, Appl. Phys. Lett. 76, 2749–2751 (2000),
http://dx.doi.org/10.1063/1.126464
[5] Y.W. Xe, J.R. Sun, D. Wang, S. Liang, and B.G. Shen, Reversible electroresistanse at Ag/La_0.67Sr_0.33MnO₃ interface, J. Appl. Phys. 100, 033704 (2006),
http://dx.doi.org/10.1063/1.2222069
[6] L. Yao, W. Zang, J. Zang, H. Yang, F. Li, Z. Liu, C. Jin, and R. Yu, Enhanced magnetoresistance of La_0.67Ca_0.33MnO₃/CeO₂ nanocrystalline composites synthesized by polymer-network gel method, J. Appl. Phys. 101, 063905 (2007),
http://dx.doi.org/10.1063/1.2712178
[7] D. Sang, L. Chen, Q. Wang, W. Zhang, Z. Wu, and X. Li, Temperature dependence of current–voltage characteristics of Ag–La_0.67Ca_0.33MnO₃–Pt heterostructures, Appl. Phys. Lett. 89, 172102 (2006),
http://dx.doi.org/10.1063/1.2364055
[8] O. Kiprijanovič, A. Maneikis, S. Ašmontas, F. Anisimovas, R. Butkutė, A. Lučun, A. Sužiedėlis, and B. Vengalis, Investigation of electroresistive effect in polycrystalline La_0.67Ca_0.33MnO₃ films by nanosecond electrical pulses, in: International Conference “Radiation Interaction with Materials and its Use in Technologies”, 28–30 September 2006, Kaunas, Lithuania (2006) pp. 42–45
[9] Y.Q. Ma, Z.Q. Sun, and M.Z. Wu, Significant electroresistance effect tuned by oxygen stoichiometry in La_0.5Ca_0.5MnO_z, Solid State Commun. 147, 245–249 (2007),
http://dx.doi.org/10.1016/j.ssc.2007.05.011
[10] Y. Zao, Y. Wang, G. Zang, B. Zang, X. Zang, C. Yang. P. Lang, M. Zhu, and P. Guan, Universal behavior of giant electroresistance in epitaxial La_0.67Ca_0.33MnO₃ thin films, Appl. Phys. Lett. 86, 122502 (2005),
http://dx.doi.org/10.1063/1.1889241
[11] X. Zang, B. Xie, Y. Xiao, B. Yang, P. Lang, and Y. Zao, Current-induced colossal electroresistance in p–n heterostructure of La_0.67Ca_0.33MnO_3–_δ and Nb-doped SrTiO₃, Appl. Phys. Lett. 87, 072506 (2005),
http://dx.doi.org/10.1063/1.2011769
[12] T. Dhakai, J. Tosado, and A. Biswas, Effect of strain and electric field on electronic soft matter in manganite thin films, Phys. Rev. B 75, 092404 (2007),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.75.092404