的PMN-PT单晶衬底上生长RhAxMnO3is薄膜。
[0022] 根据本发明提供的制备方法，优选地，该制备方法还包括：（3)在PMN-PT单晶衬底 的背面和RhAxMnO3is薄膜表面上蒸镀Au、Ag或Pt电极，然后，在PMN-PT单晶衬底上加纵 向电场，即可实现偏置电场可调制电荷轨道有序特性和场致电阻效应。
[0023] 根据本发明提供的制备方法，其中，所述脉冲激光沉积技术的具体条件可以包括： 激光能量为50?800mJ;脉冲频率为1?12赫兹；PMN-PT单晶衬底与靶材之间的距离为 2?6cm;薄膜沉积温度为600?900°C;背底真空度小于5X10-4Pa;氧气压力为10_2? 200Pa。通过控制沉积时间来控制薄膜的厚度，优选地，沉积时间可以为1?60min。待薄膜 沉积结束后，优选地在〇. 1?1个大气压的氧气气氛中于600?900°C下退火3?120min， 然后在0. 1?1个大气压的氧气气氛中冷却到室温，以保证锰氧化物薄膜的化学配比，以防 欠氧。
[0024] 根据本发明提供的制备方法，其中，所述单晶衬底可以商购获得，优选购买所述与 要生长的锰氧化物晶格失配度为1?6%的（011)或其斜切取向的驰豫型铁电单晶PMN-PT 基片。
[0025] 根据本发明提供的制备方法，其中，由步骤（1)制得的RhAxMnO3is靶材具有电荷 轨道有序转变特征。优选地，步骤（1)中所述的原料为R的氧化物或碳酸盐、A的氧化物或 碳酸盐和Mn的氧化物或碳酸盐。进一步优选地，上述原料的纯度大于99wt%。
[0026] 再一方面，本发明还提供了上述异质结构材料用于微电子功能器件的用途。根据 本发明提供的用途，其中，所述微电子功能器件包括低温电场调控电阻开关和记忆存储器 件。
[0027] 本发明通过在（011)取向的PMN-PT单晶衬底上生长钙钛矿型锰氧化物薄膜，获得 了面内各向异性的大拉伸应变，这种极大的各向异性面内拉伸应变增强了Jahn-Teller畸 变，同时（011)取向生长为钙钛矿锰氧化物轨道有序转变所必须的MnO6八面体形变提供了 自由度，薄膜出现电荷轨道有序转变。更重要的是，这种由面内各向异性大的张应变诱发产 生的轨道有序排列对外加偏置电场极度敏感，表现为偏置电场作用下薄膜电阻大幅下降， 可产生高于磁电阻百倍的大的各向异性场致电阻效应，满足实际应用的需要。
[0028] 本发明提供的异质结构材料具有多方面优点。通常，电荷轨道有序转变只在锰氧 化物块材中出现。本发明通过引入大的面内各向异性张应变在（011)取向的PMN-PT基片 上成功生长出具有电荷轨道有序特征的锰氧化物薄膜。更重要的是，所形成的轨道有序排 列对外加偏置电场极度敏感，表现为偏置电场作用下薄膜电阻大幅下降，产生高于磁电阻 百倍的大的场致电阻效应，例如：对于生长在（oil)取向的PMN-PT基片上La7/8Sr1/8Mn〇d^ 膜，纵向12kV/cm的电场梯度所引起面内（100)方向的场致电阻效应高达3180%，超过5T磁 场下磁电阻的130余倍。通过控制偏置电场的大小、极性、面内方向，可以方便地调节薄膜 面内各向异性应变，进而调节场致电阻效应，满足实际应用的需要。本发明所提出的利用面 内各向异性张应变获得轨道有序转变并产生大的各向异性场致电阻效应的方法具有制备 工艺简单、低功耗、方便易操作等特点，有利于器件应用。
【附图说明】
[0029] 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0030] 图1示出本发明实施例1中在PMN-PT单晶衬底的背面和La7/8Sr1/8Mn03薄膜表面 上蒸镀Au电极后在PMN-PT单晶衬底上施加纵向电场的电路示意图。
[0031] 图2示出本发明实施例1制备的La7/8Sr1/8Mn03靶材(块材)的电阻率-温度关系。
[0032] 图3示出本发明实施例1制备的La7/8Sr1/8Mn03/PMN_PT(011)材料在室温下采集的 XRD谱线。
[0033] 图4a和图4b示出本发明实施例1制备的La7/8Sr1/8Mn03/PMN-PT(011)材料在不同 磁场（H=OT和5T)、不同电场梯度（E=+12和OKV/cm)下沿面内（100)方向的电阻率随温度 的变化关系（图4a);和沿面内（100)方向电场致电阻变化率(场致电阻，ER=(R(E)-R(O))/ R(〇))及磁电阻（MR=(R(H)-R(0))/R(0))随温度变化关系（图4b)。
[0034] 图5a和图5b示出本发明实施例1制备的La7/8Sr1/8Mn03/PMN-PT(011)材料在不同 磁场（H=OT和5T)、不同电场梯度（E=+12和OKV/cm)下沿面内（01-1)方向的电阻率随温度 的变化关系（图5a);和沿面内（01-1)方向电场致电阻变化率（ER=(R(E)-R(O)VR(O))及磁 电阻（MR=(R(H)-R(0))/R(0))随温度变化关系（图5b)。
[0035] 图6示出本发明实施例1制备的La7/8Sr1/8Mn03/PMN-PT(011)材料在不同磁场 (H=OT和5T)、不同电场梯度（E=+12和OKV/cm)下沿面内（01-1)方向和（100)方向的电阻 率之比（Poh/P1QQ)随温度变化关系。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐 明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
[0037] 本发明实施例中使用的PMN-PT单晶衬底的化学式为：0. 7Pb(Mg1/3Nb2/3) O3-O. 3PbTi03 ;钙钛矿型锰氧化物靶材的化学式为：La7/8Sr1/8Mn03，衬底和靶材的晶胞参数 分别为：a=b=c=4.〇17A和a=b=3.914A(c=3.896A)。对于（Oll)取向的PMN-PT衬 底和La7/8Srl/8Mn03靶材，面内（100)和（01-1)方向的晶格失配度分别为2. 56%和2. 78%。
[0038] 实施例1
[0039]本实施例在（Oll)取向的PMN-PT(0. 7Pb(Mg1/3Nb2/3)03-0. 3PbTi03)单晶衬底上生 长厚度为30nm的La7/8Sr1/8Mn03薄膜，引入大的面内各向异性张应变，观察到电荷轨道有序 转变，外加偏置电场使电阻大幅下降，出现大的各向异性场致电阻效应。
[0040] 具体的制备方法如下：
[0041] (1)制备钙钛矿型锰氧化物靶材：将La2O3 (纯度：99. 99%)、SrC03 (纯度：99. 9%)和 MnCO3 (纯度：99. 9%)按化学式La7/8Sr1/8Mn03的化学计量比进行配料。将配制好的原料进 行充分研磨使其均匀混合。然后置于马弗炉内，在900°C第一次预烧12小时，使碳酸盐完全 分解。所得产物经充分研磨后在同样条件下煅烧，反复4次，最后在1300°C烧结48小时后 获得La7/8Sr1/8Mn03 靶材。
[0042] (2 )沉积钙钛矿型锰氧化物薄膜：将商购的（011)取向的0? 7Pb(Mgl/3Nb2/3) O3-O. 3PbTi03(PMN-PT)单晶衬底(合肥科晶材料技术有限公司，厚度0. 5mm)经丙酮和酒精超 声清洗去除表面油污，之后用酒精、去离子水冲洗干净后，固定在加热盘上中心位置。然后， 将步骤（1)制得的靶材和载有衬底的加热盘装入脉冲激光沉积系统，抽真空至IXKT4Pa, 将衬底加热至740°C，氧气压力为lOOPa，开启脉冲激光，采用脉冲激光沉积技术(参考文 献：PulsedLaserDepositionofThinFilms,editedbyDouglasB.ChriseyandGraham K.Hubler，JohnWiley&Sons，1994.)在衬底上直接生长钙钛矿型锰氧化物薄膜。沉积的 条件包括：激光能量270mJ、脉冲频率2赫兹、腔体内衬底和靶之间的距离4. 5cm、薄膜沉积 温度