图2 具有不同微观组织结构的LSMO-NiO纳米复合薄膜的TEM和HRTEM断面照片以及FFT斑点：(a) 纳米棋盘结构, (b) 纳米柱状结构
图1是两种理想的微观组织结构的示意图，其中，L代表LSMO，N代表NiO。LSMO和NiO两相相间，构成纳米棋盘状结构和纳米柱状结构。其中，NiO相的尺寸应控制在1~2 nm，以形成纳米尺度的LSMO/NiO/LSMO磁隧道结。利用LSMO/NiO/LSMO的隧穿电阻以及LSMO/NiO界面的散射作用提高复合薄膜的磁电阻;通过控制LSMO母相的应变以及由其引起的居里温度和金属-绝缘转变温度的变化，在增大低场磁电阻的同时提高低场磁电阻效应的发生温度。之所以选用反铁磁、半导体的NiO作为第二相，主要考虑以下几方面的因素：1) NiO与LSMO具有良好的晶格匹配度。该课题组研究人员在研究LSMO:NiO颗粒复合薄膜、层状复合薄膜的交换偏置现象时发现，在NiO/LSMO界面，NiO和LSMO具有良好的晶体学外延关系(Journal of Applied Physics, 113 (2013), 223903., IEEE Transactions on Magnetics, 50 (2014), 1000304)。2) 由于Ni2+ (0.69?) 离子半径远大于Mn3+和Mn4+离子半径(分别为：0.58 ? 和 0.53 ?)，所以Ni2+不会替代Mn3+和Mn4+离子而进入LSMO晶格。这样，就避免了由于成分变化而引起的LSMO磁性、居里温度和金属-绝缘转变温度等的变化。3) 由于NiO的半导体特性，可以在LSMO/NiO界面形成比较高的势垒差以满足磁隧道结中高阻态第二相的要求。4) 如果能控制NiO尺寸和分布，就有可能形成由NiO和LSMO构成的LSMO/NiO/LSMO隧道结。图2 是所制备的具有纳米棋盘结构和纳米柱状结构的LSMO-NiO复合薄膜的TEM和HRTEM断面照片。
