英国诺森比亚大学的研究职员首次成功地考试测验将Cu部分替代到Mn3AN-反钙钛矿体系中，形成具有超低温电阻系数(TCR)的Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜，并对薄膜性能进行剖析研究。干系论文以题为“Mn3Ag(1-x)Cu(x)N antiperovskite thin films with ultra-low temperature coefficient of resistance”揭橥在Journal of Materials Science & Technology。
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https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.05.039
采取溅射沉积制备Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜，x值为0-1，步长为0.2。将薄膜沉积在标准玻璃载玻片上，用稀释的Decon 90溶液预洗濯2分钟，然后用双去离子水冲洗，氮气吹干。另有沉积至氧化铝基底上的薄膜，沉积在玻片上的薄膜用于进行构造、化学和形态表征，而沉积在氧化铝基底上的薄膜用于电学研究。
研究创造在实验的三元组成范围(x=0.2、0.4和0.6)中，薄膜为单相立方构造，沿(200)面优先排列。热处理后，所有的薄膜显示出良好的结晶度，额外的峰代表锰的氧化物。EDX和SIMS的结果证明了表面锰氧化物的形成，这在富Ag薄膜中更为突出，并依赖于热处理温度。在-233~-351 ppm/℃的范围内，所有三元构造成长时的TCR值均为负值。不雅观察到的Mn3Ag0.4Cu0.6N在350℃涌现TCR最优值(-4.66ppm/℃)。经热处理的Mn3CuN样品在155℃下存放一周后，电阻稳定性良好(0.85%)。由薄膜中铜的掺杂浓度和沉积后热处理温度掌握再结晶、毛病和表面氧化之间的平衡，进而影响了Mn3AgN的电阻值和TCR值。
图1 (a) Mn3Ag(1-x)Cu(x)N中Cu含量增加时薄膜的电学性能变革；(b) Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜成长时和热处理后的薄膜电阻；(c) 随着Cu掺杂的增加，薄膜的TCR交叉温度为零
图2 (a) 随着Cu浓度的增加，Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜的XRD结果；(b) 325℃热处理后Mn3Ag(1-x)Cu(x)N的XRD结果；(c) 原始态和热处理态Mn3AgN薄膜的XRD结果
图3 x=0、0.6和1的Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜的表面描述：(a-c) 原始状态和(d-f) 325℃热处理后
图4 (a) x=0、0.6和1的Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜的截面描述：(a-c) 原始状态和(d-f) 325℃热处理后
图5 Mn3CuN薄膜原子力显微镜成像(a)原始；热处理后(b) 300℃、(C) 325℃、(d) 350℃、(e) 375℃
本研究成功地证明了通过溅射沉积能够制备TCR值极低的Mn3Ag(1-x)Cu(x)N反钙钛矿薄膜。表明了通过精确掌握Ag/Cu浓度和热处理条件，Mn3Ag(1-x)Cu(x)N薄膜可以用于哀求TCR值优于5ppm/℃和在155℃下事情时稳定性优于1%的运用处景。本文对扩大反钙钛矿构造材料运器具有积极的浸染。（文：破风）
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