圖2是厚度為150 nm和300 nm薄膜在磁場0，3和6 T作用下電阻隨溫度的變化曲線.很明顯，薄膜存在著很強的磁阻效應，電阻隨磁場的增加而減少.此外可以觀察到明顯的金屬到半導體的轉變(Metal-Semiconducting Transition, MST)，而且轉變溫度Tp隨著磁場的增加向室溫移動.
圖2 薄膜在不同的磁場作用下電阻隨溫度的變化曲線 (a) 厚度150 nm，(b) 厚度300 nm
定義電阻變化率為MR%=-〔ρ(H,T)-ρ(0,T)〕/ρ(H,T)×100%，ρ(H,T)和ρ(0,T)分別表示有外磁場和外磁場為零時的電阻值.
由電阻-溫度的測量結果，可計算得到MR%在H=3 T和H=6 T隨溫度的變化曲線，如圖3所示. 對兩種厚度的薄膜，MR%最大值對應的溫度Tm是226 K(H=3 T)和232 K(H=6 T)，均小於MST的轉變溫度(Tp)265K(H=3 T)和286K(H=6T).這意味著MR%最大值出現在MST之前，即出現在薄膜的金屬特性部分.
圖3 薄膜在不同的磁場作用下磁阻變化率隨溫度的變化曲線
(a) 厚度150 nm,(b) 厚度300 nm
表1列出了薄膜從金屬到半導體的轉變溫度Tp，電阻變化率的最大值MRmax%及其對應的溫度值Tm，並且列出了286 K時的電阻變化率MR286 K%. 正如表中數據所列，厚度150 nm的薄膜在0.6 T的磁場中MRmax%≈103，顯然該磁阻效應為CMR. 接近室溫即286 K時MR%=22，說明薄膜在高溫下仍然具有磁阻效應，這使它具有更廣泛的應用價值. 研究表明，通過工藝條件的優化能夠進壹步提高薄膜的MRmax%值和室溫時的電阻變化率〔3〕. 同時，300 nm薄膜的電傳輸特性好於150 nm，而前者的最大MR％值卻小於後者. 造成這壹現象的原因可能是由於薄膜中不同的應力所致.
表1 兩種不同厚度的薄膜在不同磁場作用下的電阻、磁阻和對應溫度
膜厚/nm 最大電阻值Rm/Ω MST轉變溫度Tp/K MRmax/% 出現MRmax的溫度Tm/K
0 T 3 T 6 T 0 T 3 T 6 T 3 T 6 T 3 T 6 T
300 1 048 570 372 239 265 286 256 897 226 232
150 3 228 1 781 1 167 239 265 286 251 936 226 232
2 磁化強度
圖4是磁化強度隨溫度變化(M-T)的曲線.厚度300 nm薄膜的磁化強度是在H=6 T和0.01 T的磁場作用下溫度50～300 K範圍內的測量結果，減去基底LaAlO3的貢獻得到的.M-T曲線表明當溫度降低時磁化強度開始增加，在100 K以後逐漸趨於飽和.在0.01 T的磁場作用下(如圖4(b))，隨著溫度的增加，可觀察到明顯的鐵磁到順磁態的轉變.轉變溫度即居裏溫度TC≈225 K，小於0 T作用下MST的轉變溫度Tp(239 K)，而更接近於出現MRmax%所對應的溫度Tm(226 K,H=3 T；232 K，H=6 T).在6 T的磁場作用下(如圖4(a))，由於外強磁場與離子磁矩的相互作用，鐵磁到順磁的轉變過程被拉長，沒有出現0.01 T作用情況時明顯的轉變臺階，而且直至300 K仍然觀察不到明顯的順磁區域. 這與圖2中，強磁場使金屬到半導體的轉變溫度增高和轉變過程平緩的現象是壹致的.可見，La1-xSnxMnO3(x<0.1)薄膜的磁阻效應與其磁狀態的轉變以及電傳輸特性有著密切的聯系.
圖4 薄膜在不同的磁場作用下磁化強度隨溫度的變化曲線
(a) 厚度300 nm的薄膜在6 T時，(b) 厚度300 nm的薄膜在0.01 T時