鈣鈦礦錳氧化物多晶的結(jié)構(gòu)及電磁性能研究.pdf

1、本文介紹了鈣鈦礦錳氧化物的研究進展、基本結(jié)構(gòu)、強關(guān)聯(lián)體系中的主要理論以及樣品制備原理和實驗方法。采用傳統(tǒng)的高溫固相反應(yīng)法制備ABO3型和A3B2O7型鈣鈦礦錳氧化物多晶樣品。利用X射線衍射（XRD）、超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）和標(biāo)準(zhǔn)四端引線等方法對樣品的結(jié)構(gòu)、磁性、電性以及磁電阻效應(yīng)進行研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　ABO3型系列樣品(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3（x=0，0.1，0.2，0.3，0.4）的物性研究

2、表明：系列樣品均為立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，空間群為Pm3m。Gd的少量替代并沒有引起結(jié)構(gòu)變化；當(dāng)0x0.2時，樣品顯示出鐵磁金屬態(tài)（FMM）到順磁絕緣態(tài)（PMI）的轉(zhuǎn)變；當(dāng)0.3x0.4時，樣品顯示出反鐵磁絕緣態(tài)（AFMI）到順磁絕緣態(tài)（PMI）的轉(zhuǎn)變。隨著x的增加所有樣品的居里溫度c T和金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變溫度pT都降低，在cT附近發(fā)現(xiàn)了磁電阻效應(yīng)，同時在低溫下發(fā)現(xiàn)了更大的磁電阻，并且Gd的少量替代可使磁電阻增大。
　　A3B2O7型的兩

3、個系列層狀錳氧化物1.2 x x1.827 La R Sr Mn O?（R= Tb、Y， x=0，0.05，0.1，0.15，0.20）的物性研究表明：在系列多晶樣品1.21.827 La Sr Mn O中摻雜半徑較小的3Tb和3Y離子，都會引起衍射峰小角度的向右偏移，某些樣品在衍射角大約30°左右會出現(xiàn)一小雜峰，但整體而言，衍射圖譜中出現(xiàn)其他相的衍射峰較少，樣品成相質(zhì)量較好，其晶體結(jié)構(gòu)為327 Sr Ti O型，空間群為I4/mmm。

4、由M-T曲線可以看出：當(dāng)x≤0.05時，兩個系列樣品在低溫下均為鐵磁性，隨著溫度升高，磁性變?nèi)?，樣品出現(xiàn)二維和三維的磁轉(zhuǎn)變，并且在高溫時有一個弱的轉(zhuǎn)變峰。另外，兩個系列樣品中，摻雜含量為0.05時都出現(xiàn)了自旋玻璃行為。當(dāng)x≥0.1時，兩個系列樣品的磁性變?nèi)酰F磁性消失。熱磁曲線上出現(xiàn)多個拐點。由ρ-T曲線可以看出，1.2 x x1.827LaTbSrMnO系列樣品在x≤0.1時，發(fā)生金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變。在居里溫度附近的磁電阻值最大，分別為

5、74％、94%和85%。當(dāng)x≥0.15時，樣品在整個溫區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為絕緣態(tài)的性質(zhì)，磁電阻值在低溫時最大分別為86%和89%。而1.2 x x1.827 LaYSrMnO系列樣品在x≤0.05時發(fā)現(xiàn)金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變，最大磁電阻值分別為91%和97%，x≥0.1的樣品在整個溫區(qū)內(nèi)都顯示絕緣體的性質(zhì)，最大磁電阻值出現(xiàn)在低溫，其中x=0.1的樣品磁電阻最值高達99%。
　　我們認為發(fā)生在居里溫度附近的磁電阻為伴隨鐵磁-順磁相變的本征CMR磁電