稀土空位（La-,1-x-y-Y-,y-）-,2-3-Ca-,1-3-MnO-,3-系的磁電阻效應(yīng)及磁熱效應(yīng)的研究.pdf

1、本論文對(duì)鈣鈦礦錳氧化物材料的研究進(jìn)展作了簡(jiǎn)要的評(píng)述。對(duì)稀土Y3+離子和稀土La3+離子空位摻雜形成的La(1-x)2/3Ca1/3MnO3和(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3(其中x=0,0.02,0.04,0.08,0.1)體系的晶體結(jié)構(gòu)、磁電阻效應(yīng)及磁熱效應(yīng)進(jìn)行了研究，并討論了其機(jī)制。 我們的工作主要包括： 1.La(1-x)2/3Ca1/3MnO3系統(tǒng)的巨磁電阻效應(yīng) 利用標(biāo)準(zhǔn)的固相反應(yīng)燒

2、結(jié)法制備了La(1-x)2/3Ca1/3MnO3系列具有稀土La空位的錳氧化物多晶樣品。由X射線粉末衍射測(cè)量分析表明所有的樣品均為單相，單胞具有正交對(duì)稱性(Pnma)，并用Rietveld方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)精修。用標(biāo)準(zhǔn)四端法測(cè)量一系列La(1-x)2/3Ca1/3MnO3樣品的電性質(zhì)。結(jié)果表明：隨著空位濃度的增大，金屬-絕緣體的轉(zhuǎn)變溫度(TMI)幾乎不變(約為267K)，這表明少量的La空位不會(huì)破壞雙交換作用；當(dāng)空位濃度x=0.04時(shí)，轉(zhuǎn)變溫

3、度TMI=268.6K處樣品La(1-x)2/3Ca1/3MnO3取得最大磁電阻值約為220％(8T)；但當(dāng)空位濃度x＞0.04時(shí)，在轉(zhuǎn)變溫度處的磁電阻(MR)值明顯減小而電阻率卻增大。 2.(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系統(tǒng)的龐磁電阻效應(yīng) 利用固相反應(yīng)燒結(jié)法制備了(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系列La空位錳氧化物多晶樣品。由X射線粉末衍射結(jié)果表明所有La3+離子空位摻雜(

4、La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系列樣品都是單相的正交結(jié)構(gòu)，并用Rietveld方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)精修。同時(shí)對(duì)樣品(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.08)在300K到30K溫度范圍內(nèi)用X射線粉末衍射進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明結(jié)構(gòu)對(duì)稱沒有發(fā)生改變，單胞仍然具有正交對(duì)稱性。用標(biāo)準(zhǔn)四端法測(cè)量(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系列樣品的電性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)樣品的金屬—絕緣體轉(zhuǎn)變溫度(T

5、MI)向低溫區(qū)移動(dòng)，而對(duì)應(yīng)的峰值電阻率ρ0升高；在外加磁場(chǎng)8T下，材料表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁電阻效應(yīng)，它們相應(yīng)的最大磁電阻值超過106％。認(rèn)為很大的磁電阻效應(yīng)與用離子半徑小的Y部分替代離子半徑大的La有關(guān)，它會(huì)破壞雙交換作用，從而導(dǎo)致Jahn-Teller效應(yīng)。 3.La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.04)和(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3樣品的磁熱效應(yīng)用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)La(1-x)2/3Ca

6、1/3MnO3(x=0，0.04)和(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3樣品的磁卡效應(yīng)進(jìn)行了研究。La2/3Ca1/3MnO3樣品磁熵變的最大值在居里溫度Tc(267K)附近磁場(chǎng)強(qiáng)度變化2T時(shí)為6.26J/kg.K；La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0.04)在居里溫度附近磁熵變最大值為6.22J/kg.K，比La2/3Ca1/3MnO3磁熵變最大值(6.26J/kg.K)稍小了些。(La0.7Y0.3)2/3Ca1