Исследование и изменение свойств высокопроводящей области на интерфейсе сегнетоэлектрика и диэлектрика оптическими методами

Определены параметры электронных состояний и ширина запрещенных зон электронного спектра для различных областей гетероструктуры BaTiO3/LaMnO3 в ходе выполнения цикла работ по ab initio моделированию оптических свойств гетероструктуры. Из анализа спектров плотности электронных состояний было показано, что проводимость в системе возникает при увеличении числа слоев сегнетоэлектрика с двух до трех. Также при ab initio моделировании установлено, что в гетероструктуре BaTiO3/LaMnO3 возникает ферромагнитное упорядочение в области интерфейса, и такое состояние является основным состояние системы. Обнаружена возможность переключения высокопроводящего состояния области на интерфейсах сегнетоэлектрика и диэлектрика Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 в более высокоомное состояние при воздействии ультрафиолетового, зеленого или инфракрасного света. В частности, в результате исследований проводящих свойств интерфейса гетероструктуры Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 в процессе и после воздействия зеленого и инфракрасного освещения в области температур высокопроводящего состояния, полученного после воздействия внешнего магнитного поля на систему, было показано, что во всех случаях наблюдается увеличение сопротивления при освещении, то есть наблюдается своеобразный отрицательный эффект фотопроводимости. Показано, что периодическое воздействие магнитным полем, приложенным вдоль оси с подложки LaMnO3, на гетероструктуру Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 приводит к большим изменениям сопротивления в области интерфейса, а также есть свидетельства, что на интерфейсе гетероструктуры Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 может быть ферромагнитный порядок. В результате исследования влияния магнитного поля на проводящие свойства и магнитные свойства образцов гетероструктур Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 до и после воздействия сильного магнитного поля показано, что магнитное поле, приложенное вдоль оси с подложки LaMnO3, приводит к уменьшению сопротивления в области интерфейса гетероструктуры Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 и сдвигу максимума сопротивления гетеростуктуры с 165 К до 235 К. Определены концентрация носителей и подвижность носителей на гетероструктуре Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 из измерений эффекта Холла при относительно низких температурах. В результате измерения эффекта Холла были получены достаточно грубые оценки значений концентрации носителей по порядку величины 1010-1011 см-2 и подвижности носителей порядка 100 см2/(В с). Обнаружено возникновение сверхпроводимости на интерфейсе гетероструктуры Ba0.8Sr0.2TiO3/La2CuO4. В результате исследования возможности возникновения сверхпроводимости на границе сегнетоэлектрика и диэлектрика было показано, что при понижении температуры гетероструктура Ba0.8Sr0.2TiO3/La2CuO4 переходит в сверхпроводящее состояние при T=30 K.