顆粒尺寸效應(yīng)對錳基鈣鈦礦氧化物L(fēng)a-,2-3-Ca-,1-3-MnO-,3-鐵磁相變的影響.pdf

1、本論文以La2/3Ca1/3MnO3為研究對象，用兩種制備工藝得到了單相多晶樣品，樣品的主要區(qū)別在于其顆粒大小的不同。對兩類樣品進(jìn)行了鐵磁相變、比熱和交流磁化率的研究，得出以下結(jié)論。 1、同樣燒結(jié)溫度下固相反應(yīng)法制備樣品的顆粒比溶膠凝膠法要大，顆粒的大小隨著燒結(jié)溫度的升高而增加。 2、固相反應(yīng)法1450°C燒結(jié)樣品的鐵磁相變屬于一級相變；溶膠凝膠法1100°C燒結(jié)樣品的鐵磁相變屬于二級相變，其臨界指數(shù)分別為a＝0.61，＝0

2、.3226，?＝1.38和d＝4.92。 3、溶膠凝膠法1100°C燒結(jié)樣品表現(xiàn)出強(qiáng)烈的顆粒尺寸效應(yīng)和界面效應(yīng)。由于其顆粒比較小，其顆粒為單疇結(jié)構(gòu)。較小的顆粒尺寸導(dǎo)致了較多的顆粒界面和顆粒界面處較高的自旋無序度，因此整體表現(xiàn)出較大的電阻率以及低溫下的電阻極小值。顆粒界面處產(chǎn)生自旋無序和受挫，導(dǎo)致顆粒間耦合作用的削弱。較多的顆粒界面使得這個效應(yīng)更加明顯，因此溶膠凝膠法1100°C燒結(jié)樣品整體的交流磁化率虛部數(shù)值較小。由于顆粒界面的自

3、旋無序度與顆粒大小成比例，顆粒越小顆粒界面自旋無序度也越高。這使得在10K時5T下該樣品也未能達(dá)到理論飽和磁化強(qiáng)度。通過對高溫區(qū)交流磁化率的擬合，得出該樣品的有效自旋量子數(shù)低于理論值，也說明了較多的顆粒界面對整體的貢獻(xiàn)已經(jīng)相當(dāng)大，細(xì)微顆粒的磁矩已經(jīng)不適合看成一個超自旋。 4、固相反應(yīng)法1450°C燒結(jié)樣品的性質(zhì)類似于單晶樣品。由于其顆粒較大，顆粒內(nèi)部存在磁矩取向無序的磁疇。磁疇之間的相互作用使得該樣品在高于居里溫度附近溫區(qū)具有變磁

4、性行為特征，在低溫區(qū)表現(xiàn)出的臨界翻轉(zhuǎn)磁場也較高。較大的交流磁化率虛部也顯示了樣品中顆粒之間和磁疇之間的相互作用較強(qiáng)。在對交流磁化率實(shí)部的擬合過程中發(fā)現(xiàn)其有效自旋量子數(shù)大于理論值，顆?？傮w磁矩可以看成一個超自旋。 5、較大的顆粒導(dǎo)致較高的均勻度，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用；較小的顆粒導(dǎo)致大量的界面自旋無序，降低了均勻度，導(dǎo)致相互作用的削弱。強(qiáng)相互作用可能使得樣品的磁相變屬于一級相變，弱相互作用可能導(dǎo)致了一級相變過渡為二級相變。這個結(jié)論與