本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬薄膜材料領(lǐng)域，具體地涉及一種通過設(shè)計(jì)晶格參數(shù)緩沖層制備稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的方法，所制備薄膜材料具有溫致、氫致金屬絕緣體相轉(zhuǎn)變特性，以及質(zhì)子導(dǎo)體特性，在制備功能電子器件、傳感器、燃料電池等方面具有可觀的應(yīng)用價(jià)值。

背景技術(shù)：

稀土鎳基鈣鈦礦氧化物(ReNiO₃：Re＝Sm,Nd,Eu等)是一種經(jīng)典的金屬絕緣體相轉(zhuǎn)變(MIT)材料【Nat.Commun.,2014,5,4860；Appl.Phys.Lett.,2015,107,031905；Phys.Rev.Lett.,1999,82,3871；Phys.Rev.B,2004,69,153105；Phase Transitions,2008,81,729】，具有與經(jīng)典的二氧化釩(VO₂)相類似的溫致相變特性。相比于VO₂等其它種類溫致相變材料，通過對(duì)ReNiO₃中稀土元素種類的調(diào)節(jié)，可以控制Ni-O-Ni鍵角的彎曲程度以及Ni3d(導(dǎo)帶)與O2p(價(jià)帶)間的重合程度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相變溫度在近500K的寬廣范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)。除改變稀土元素種類外，ReNiO₃的溫致相變性能還可以通過界面間應(yīng)力場(chǎng)【Appl.Phys.Lett.,2007,91,192110；J.App l.Phys.,2011,109,124110；APL Mater.2014,2,116110；Scripta Mater.,2012,66,463；Phys.Rev.B,2013,88,195108；Phys.Rev.B,2000,62,7892】、環(huán)境氧分壓【Phys.Rev.Lett.,1998,80,2397】，同位素置換比例【Phys.Rev.Lett.,2005,94,226602】、界面或表面極化【J.Mater.Chem.C,2014,2,3805；J.Mater.Chem.C,2013,1,2455】等諸多方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步調(diào)節(jié)。這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)大大提高了ReNiO₃溫致相變特性的實(shí)際應(yīng)用范圍與應(yīng)用前景。除溫致觸發(fā)外，ReNiO₃的MIT相變還可以通過氫氣氣氛觸發(fā)：通過氫元素(或堿金屬元素)的電子摻雜作用可使ReNiO₃中鎳元素電子軌道發(fā)生軌道重組而轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)關(guān)聯(lián)態(tài)，從而導(dǎo)致材料電阻率急劇增加【Nat.Commun.,2014,5,4860】。ReNiO₃的氫致相變拓寬了基于ReNiO₃制備功能電子器件及能源轉(zhuǎn)換器件的設(shè)計(jì)空間。例如2016年，Nature報(bào)道了ReNiO₃氫致相變應(yīng)用于燃料電池中的突破性進(jìn)展：Y.Zhou等利用質(zhì)子在H-SmNiO₃中的高遷移特性，將SmNiO₃作為固態(tài)燃料電池固態(tài)電解質(zhì)層，通過其氫致相變有效地抑制了電子傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換性能【Nature,2016,Doi:10.1038/nature17653】。2014年，Nature Communication報(bào)道了ReNiO3氫致相變應(yīng)用于金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的突破性進(jìn)展：J.Shi等利用SmNiO3作為MOSFET通道層，通過電場(chǎng)控制質(zhì)子在H-SmNiO3中的相對(duì)遷移可逆觸發(fā)氫致相變，實(shí)現(xiàn)對(duì)源極漏極間導(dǎo)通電流近6個(gè)數(shù)量級(jí)的調(diào)節(jié)【Nat.Commun.,2014,5,4860】。

雖然ReNiO₃的溫致、氫致雙重相變特性在電子器件設(shè)計(jì)與能源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域具有可觀的應(yīng)用前景，但ReNiO₃的薄膜材料生長問題是該領(lǐng)域的一個(gè)核心難點(diǎn)。其主要原因在于ReNiO₃化合物在常壓下大多具有正的合成自由能(ΔG)，因而不能通過與常規(guī)氧化物材料相類似的常規(guī)固相反應(yīng)法合成。文獻(xiàn)中報(bào)道的ReNiO₃薄膜沉積途徑主要分為以下兩種：1)通過高壓退火過程降低吉布斯生成能，從而實(shí)現(xiàn)所需的ReNiO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的合成【J.Mater.Chem.C,2013,1,2455】。ReNiO₃的合成自由能隨鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(ABO₃)A位稀土元素半徑的減小而逐漸增大，因而相變溫度越高ReNiO₃的合成難度越大。例如相變溫度最接近室溫的SmNiO₃，其薄膜材料的合成退火壓力通常需要高達(dá)200個(gè)大氣壓，高壓退火工藝的使用制約了大尺寸SmNiO₃薄膜材料的高效生長。2)以單晶襯底材料作為‘模板’，通過薄膜與襯底間的晶格匹配實(shí)現(xiàn)ReNiO3薄膜材料的外延生長【Appl.Phys.Lett.,2007,91,192110；APL Mater.2014,2,116110】。通過ReNiO3與晶格匹配的襯底材料在界面處原子間的成鍵作用而降低合成自由能，從而實(shí)現(xiàn)ReNiO₃穩(wěn)定相的外延生長。2)以單晶襯底材料作為‘模板’，通過薄膜與襯底間的晶格匹配實(shí)現(xiàn)ReNiO₃薄膜材料的外延生長【Appl.Phys.Lett.,2007,91,192110】，利用ReNiO₃與襯底表面原子間的成鍵作用降低合成自由能，從而降低ReNiO₃的合成自由能實(shí)現(xiàn)薄膜的外延生長。利用上述原理，F(xiàn) Conchon等【Appl.Phys.Lett.,2007,91,192110】,S.Catalano等【APL Mater.2014,2,116110】分別利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)和脈沖激光沉積(PLD)技術(shù)在單晶氧化物襯底上實(shí)現(xiàn)了SmNiO₃薄膜材料的外延生長，所生長薄膜為準(zhǔn)單晶。

權(quán)衡以上兩種方法：雖然通過高壓合成方法可以獲得ReNiO₃多晶薄膜，但所涉及的高壓過程具有一定的復(fù)雜性與危險(xiǎn)性；而利用單晶襯底模板效應(yīng)制備稀土鎳基鈣鈦礦氧化物準(zhǔn)單晶薄膜需要使用昂貴的氧化物單晶襯底，其成本居高不下。綜上所述，本領(lǐng)域缺乏一種可以避免使用復(fù)雜的高壓退火過程及昂貴的單晶氧化物襯底的方法，從而實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜材料更加簡(jiǎn)便而高效的生長與沉積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過設(shè)計(jì)晶格參數(shù)緩沖層降低稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的生長自由能,從而實(shí)現(xiàn)在無需高壓過程或使用單晶襯底材料的情況下制備稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料。與以往方法相比，所述方法可以更加簡(jiǎn)單、高效地實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜的生長與制備，并且所制備的薄膜材料具有溫致、氫致金屬絕緣體相轉(zhuǎn)變特性，以及質(zhì)子導(dǎo)體特性，在制備功能電子器件、傳感器、燃料電池等方面具有可觀的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明提供一種通過設(shè)計(jì)晶格參數(shù)緩沖層制備稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的方法，所述方法包括：

提供襯底材料，在襯底材料表面生長具有與稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料晶格參數(shù)相近，在所使用生長條件下處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)的氧化物材料緩沖層；在緩沖層表面進(jìn)一步利用真空沉積法沉積稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜。由于稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜通常條件下處于熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)而不能通過常規(guī)化學(xué)反應(yīng)過程合成。本發(fā)明中，通過稀土鎳基鈣鈦礦氧化物與緩沖層晶格的化學(xué)鍵合作用降低薄膜生長的吉布斯形核能，達(dá)到在所使用沉積條件下將稀土鎳基鈣鈦礦氧化物的形成能從正值降低到負(fù)值的目的，從而實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜的真空生長。

一種稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法，所述稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料的晶體結(jié)構(gòu)為ABO₃的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ReNiO₃：Re位(A位)為單一稀土元素或多種稀土元素的組合，優(yōu)選釤(Re＝Sm)、釹(Re＝Nd)、銪(Re＝Eu)、鐠(Re＝Pr)、釤釹(Re＝Sm_xNd_1-x，0<x<1)、釤鐠(Re＝Sm_xPr_1-x，0<x<1)、銪釹(Re＝Eu_xNd_1-x，0<x<1)；銪鋪(Re＝Eu_xPr_1-x，0<x<1)；鎳元素(Ni)占據(jù)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的B位。該體系材料的特征在于在常壓下具有正的吉布斯形成自由能，即處于熱力學(xué)非穩(wěn)態(tài)，因而不能通過常規(guī)固相反應(yīng)合成。

一種稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法，所述氧化物緩沖層材料的主要特征包括：具有鈣鈦礦氧化物結(jié)構(gòu)，具有與所需生長稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料相近的晶格參數(shù)，晶格參數(shù)差別不超過5％；在所使用的沉積條件下處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)(具有負(fù)的吉布斯自由能)；可以在所使用沉積條件下在襯底表面形核生長。與襯底表面浸潤，可以在襯底表面平整生長。緩沖層為多晶材料，與襯底無外延關(guān)系，其厚度在5-500納米范圍內(nèi)。

所述緩沖層材料的組分優(yōu)選：鍶銣氧(SrRuO₃)、鈦酸鍶(SrTiO₃)、鑭摻雜鈦酸鍶(La_0.4Sr_0.6TiO₃)、釹摻雜鈦酸鍶(SrNd_0.2Ti_0.8O₃)、鈦酸鋇(BaTiO₃)、鈦酸鈣(CaTiO₃)。

一種稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法，所述用于薄膜生長的襯底材料與緩沖層及薄膜均無外延關(guān)系。襯底材料優(yōu)選：?jiǎn)尉Ч琛⒍嗑Ч琛⒉ＡА⑹ⅰ尉фN、多晶鍺。

一種通過設(shè)計(jì)晶格參數(shù)緩沖層制備稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的方法，所述真空沉積方法主要包括：脈沖激光沉積法(PLD)、磁控濺射法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)。具體沉積工藝如下：

脈沖激光沉積法生長緩沖層：沉積背景氣體為氧氣，沉積壓力在0.01-100帕斯卡，沉積溫度200-1000攝氏度；

脈沖激光沉積法生長稀土鎳基氧化物：沉積背景氣體為氧氣，沉積壓力在0.1-100帕斯卡，沉積溫度200-1000攝氏度；

磁控濺射法生長緩沖層：沉積背景氣體為氧氣氬氣混合氣體，沉積壓力在0.1-100帕斯卡，沉積溫度200-1000攝氏度；

磁控濺射法生長稀土鎳基氧化物：沉積背景氣體為氧氣氬氣混合氣體，沉積壓力在0.1-100帕斯卡，沉積溫度200-1000攝氏度；

金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長稀土鎳基氧化物：使用含有Ni、稀土元素的有機(jī)氣源與氧氣的混合氣體，生長壓力1-1000帕斯卡，生長溫度200-1000攝氏度。

所述含有Ni、稀土元素的有機(jī)氣源，Ni優(yōu)選Ni(tmhd)₂，稀土元素的有機(jī)氣源優(yōu)選Re(tmhd)₂。

本發(fā)明經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得了一種通過設(shè)計(jì)晶格參數(shù)緩沖層制備稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的方法。與以往報(bào)道的沉積方法相比，該方法的最大特點(diǎn)是：1)通過在襯底表面先生長一層晶格參數(shù)緩沖層，通過緩沖層與稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜的鍵合作用降低薄膜生長過程中的吉布斯自由能，從而實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物多晶薄膜的非外延生長；2)該方法無需要使用以往文獻(xiàn)中報(bào)道的高壓退火過程，也無需使用氧化物單晶襯底，即可實(shí)現(xiàn)通常條件下處于熱力學(xué)非穩(wěn)態(tài)的稀土鎳基鈣鈦礦氧化物多晶薄膜材料的生長。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便，易于規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)的方法。所制備稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜具有溫致相變與氫致相變特性，可進(jìn)一步應(yīng)用于功能電子器件、傳感器、燃料電池等應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于：利用與稀土鎳基鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)相同且晶格參數(shù)相近的鈣鈦礦氧化物作為緩沖層材料，通過其與稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料晶格間的化學(xué)鍵合作用降低薄膜沉積中的形核與生長吉布斯自由能，從而實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦多晶薄膜材料的真空生長。

本發(fā)明通過設(shè)計(jì)一種無需以往使用高壓過程或單晶襯底材料，即實(shí)現(xiàn)了通常條件下處于熱力學(xué)非穩(wěn)態(tài)的稀土鎳基鈣鈦礦氧化物多晶薄膜材料的生長方法。所制備稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜具有溫致相變與氫致相變特性，可進(jìn)一步應(yīng)用于功能電子器件、傳感器、燃料電池等應(yīng)用領(lǐng)域。

稀土鎳基鈣鈦礦氧化物具有優(yōu)異的溫致相變與氫致相變特性，在功能電子器件、紅外探測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景與應(yīng)用價(jià)值。但是其材料制備的最大難點(diǎn)在于通常真空生長條件下(溫度范圍：室溫-1000攝氏度；壓力范圍：0.1帕斯卡-1000帕斯卡)，其具有正的吉布斯自由能，即處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)而不能通過常規(guī)固相反應(yīng)而合成。本項(xiàng)發(fā)明通過在與薄膜材料不具備有任何外延關(guān)系的襯底上，通過具有與稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料晶格參數(shù)相近，在所使用生長條件下處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)的氧化物材料緩沖層，通過與緩沖層晶格的化學(xué)鍵合作用降低稀土鎳基鈣鈦礦氧化物的吉布斯形核能，達(dá)到在所使用沉積條件下將稀土鎳基鈣鈦礦氧化物的形成能從正值降低到負(fù)值的目的，從而在緩沖層表面實(shí)現(xiàn)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物多晶薄膜的真空沉積與生長。

本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)便高效制備稀土鎳基鈣鈦礦氧化物多晶薄膜材料的方法，所制備的薄膜材料具有優(yōu)異的溫致與氫致性能，可以進(jìn)一步應(yīng)用于功能電子器件、燃料電池、紅外探測(cè)器件等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為在硅襯底上生長緩沖層，并生長釤鎳氧薄膜的X-射線掠射圖譜。可以看出，所生長的釤鎳氧薄膜為純相多晶薄膜材料。

圖2為在硅襯底上生長緩沖層，并生長釤鎳氧薄膜的電阻率隨溫度變化圖。可以看出，所生長薄膜電阻率在400-410開爾文處發(fā)生突變，與文獻(xiàn)【Nat.Commun.,2014,5,4860】報(bào)道的SmNiO₃的溫致相變特性一致。

圖3為在硅襯底上生長緩沖層，并生長釹鎳氧薄膜的X-射線掠射圖譜。可以看出，所生長的釹鎳氧薄膜為純相多晶薄膜材料。

圖4為在石英襯底上生長鍶銣氧緩沖層，并生長釤鎳氧薄膜的X-射線掠射圖譜。可以看出，所生長的釤鎳氧薄膜為純相多晶薄膜材料。

圖5為在石英襯底上生長緩沖層，并生長釹鎳氧薄膜的X-射線掠射圖譜。可以看出，所生長的釹鎳氧薄膜為純相多晶薄膜材料。

具體實(shí)施方式

如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。

本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。

測(cè)試方法：我們用XRD，SEM，XPS，AFM、PPMS等手段對(duì)合成的納米粉體進(jìn)行表征。所述表征方法根據(jù)本領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

實(shí)施例1：

利用脈沖激光沉積法在1厘米乘以1厘米正方形硅襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)；后利用脈沖激光沉積法生長100納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，其表面平整，在溫度400-410開爾文處觀察到材料電阻率的突變(如圖2所示)，與文獻(xiàn)【Nat.Commun.,2014,5,4860】報(bào)道一致，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例2：

利用脈沖激光沉積法在1厘米乘以1厘米正方形硅襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為5帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為800攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長100納米釹鎳氧(NdNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為30帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為700攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例3：

利用脈沖激光沉積法在1厘米乘以1厘米正方形石英襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為800攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長90納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為25帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)(如圖4所示)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例4：

利用脈沖激光沉積法在1厘米乘以1厘米正方形石英襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長120納米釹鎳氧(NdNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為50帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)(如圖5所示)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例5：

利用脈沖激光沉積法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鍶緩沖層，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例6：

利用脈沖激光沉積法在1.5厘米乘以1.5厘米正方形硅襯上生長100納米鈦酸鋇緩沖層(沉積壓力為1帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為450攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長300納米釹鎳氧(NdNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例7：

利用脈沖激光沉積法在1.5厘米乘以1.5厘米正方形硅襯上生長50納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長500納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為30帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為900攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例8：

利用脈沖激光沉積法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鍶緩沖層(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米釤釹鎳氧(Sm_0.5Nd_0.5NiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為50帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例9：

利用脈沖激光沉積法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鍶緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米銪釹鎳氧(Eu_0.5Nd_0.5NiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為3帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為900攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加7個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例10：

利用脈沖激光沉積法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鍶緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米釤鐠鎳氧(Sm_0.5Pr_0.5NiO₃)多晶薄膜(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為780攝氏度)。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例11：

利用脈沖激光沉積法在5厘米乘以5厘米正方形硅襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后以Ni(tmhd)₂、Nd(tmhd)為金屬有機(jī)氣源，利用金屬有機(jī)氣相沉積法(MOCVD)在50帕斯卡壓力下生長100納米釹鎳氧(NdNiO₃)多晶薄膜，生長溫度為300攝氏度。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例12：

利用磁控濺射法在4厘米乘以4厘米正方形石英襯上生長30納米鍶銣氧緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氬氣混合氣氛,襯底溫度為700攝氏度)，其后利用分子束外延法(MBE)在超高真空(1.6x10^-9帕斯卡)生長90納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜，生長溫度為900攝氏度。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例13：

利用磁控濺射法在1厘米乘以1厘米正方形硅襯上生長30納米釹摻雜鈦酸鍶(SrNd_0.2Ti_0.8O₃)緩沖層(沉積壓力為5帕斯卡氧氣氬氣混合氣氛,襯底溫度為280攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長100納米釹鎳氧(NdNiO₃)多晶薄膜。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加4個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例14：

利用磁控濺射法在1厘米乘以1厘米正方形鍺襯上生長30納米鑭摻雜鈦酸鍶(La_0.4Sr_0.6TiO₃)緩沖層(沉積壓力為50帕斯卡氧氣氬氣混合氣氛,襯底溫度為800攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長90納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例15：

利用磁控濺射在2厘米乘以2厘米正方形玻璃襯上生長5納米鈦酸鋇(BaTiO₃)緩沖層(沉積壓力為20帕斯卡氧氣氬氣混合氣氛,襯底溫度為900攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米銪釹鎳氧(Eu_0.5Nd_0.5NiO₃)多晶薄膜。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加9個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例16：

利用磁控濺射法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鈣(CaTiO₃)緩沖層(沉積壓力為17帕斯卡氧氣氬氣混合氣氛,襯底溫度為400攝氏度)，其后利用脈沖激光沉積法生長200納米釤鐠鎳氧(Sm_0.5Pr_0.5NiO₃)多晶薄膜。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加6個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例17：

利用脈沖激光沉積法在2厘米乘以2厘米正方形石英襯上生長30納米鈦酸鍶緩沖層(沉積壓力為10帕斯卡氧氣氣氛,襯底溫度為500攝氏度)，其后以Ni(tmhd)₂、Sm(tmhd)為金屬有機(jī)氣源利用金屬有機(jī)氣相沉積法(MOCVD)在10帕斯卡壓力下生長800納米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜，生長溫度為1000攝氏度。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)(140攝氏度)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加3個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

實(shí)施例18：

利用磁控濺射法在2厘米乘以2厘米硅襯上生長50納米鈦酸鍶緩沖層(濺射壓力為20帕斯卡氧氣氬氣混和氣氛,襯底溫度為200攝氏度)，其后以Ni(tmhd)₂、Sm(tmhd)為金屬有機(jī)氣源利用金屬有機(jī)氣相沉積法(MOCVD)在800帕斯卡壓力下生長1微米釤鎳氧(SmNiO₃)多晶薄膜，生長溫度為1000攝氏度。所制備釤鎳氧薄膜具有純相結(jié)構(gòu)，在相變溫度點(diǎn)(140攝氏度)觀察到材料電阻率的突變，證明材料具有溫致相變特性；在氫氣氣氛下，電阻率增加2個(gè)數(shù)量級(jí)，證明材料具有氫致相變特性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù)實(shí)體或方法，若是與申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。