磁电子材料与器件研究组

      2009年8月25日，《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)刊登了我们的最新研究结果。我们与日本国家材料科学研究所、中科院物理研究所、美国佛罗里达国际大学、路易斯安娜州立大学合作，在钙钛矿型锰氧化物单晶中首次观察到了异常大的各向异性磁电阻(Anisotropic Maganetoresistance-AMR)效应，其数值可达90％以上，比传统铁磁材料中的AMR效应高出近两个数量级。我们研究发现，该异常的AMR效应与钙钛矿型锰氧化物中磁场可调的金属-绝缘体转变密切相关，从而，为探索新型AMR材料及其应用提供了新的思路。

      1857 年，W.Thomson发现材料的电阻率随着外磁场方向的改变而变化，该现象被称为AMR效应。AMR效应广泛存在于各类铁磁性材料当中，并已经被广泛应用到读出磁头以及磁性传感器上。与巨磁电阻(GMR)、隧道磁电阻(TMR)、庞磁电阻(CMR)效应相比，传统铁磁性材料中的AMR效应数值较小。比如，坡莫合金是已经被广泛应用的AMR材料，但在室温下其AMR数值只有1－2％。由于灵敏度较低。近年来AMR器件正逐步被GMR和TMR器件所取代。我们的研究结果表明，在钙钛矿型锰氧化物单晶中，即便弱的各向异性便可以诱发出超大的AMR效应,其数值甚至可以高于GMR和TMR，而且该异常AMR效应与温度和磁场具有非单调的变化关系。我们提出了一个维象模型对上述实验结果给出了很好的解释。

      该研究工作获得了国家自然科学基金、中科院创新团队国际合作伙伴计划、浙江省杰出青年团队项目支持。

      钙钛矿型锰氧化物La0.69Ca0.31MnO3单晶的电阻（左）和AMR（右 ）随着温度和磁场的变化