鈣鈦礦Ca1-xLnxMnO3摻雜體系的納米尺寸效應(yīng)及磁性能研究.pdf

1、鈣鈦礦錳氧化物由于其豐富的物理性質(zhì)(如龐磁電阻效應(yīng)、電輸運、磁性能等)以及其潛在的應(yīng)用前景受到了越來越多人的重視。不同的摻雜元素、不同的摻雜量甚至不同的尺寸都會導(dǎo)致體系的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。本篇論文中，我們通過高溫固相反應(yīng)法和溶膠凝膠法制備了不同尺寸以及不同摻雜的CaMnO3粉體材料，并且從結(jié)構(gòu)、電輸運、磁性能等多個角度進行分析，并且就這些現(xiàn)象產(chǎn)生的機理進行了探討。
　　 第一章，簡單介紹了鈣鈦礦錳氧化物的結(jié)構(gòu)、電子分布以及相

2、關(guān)的一些電輸運和龐磁電阻效應(yīng)等性質(zhì)。介紹了CaMnO3的電子結(jié)構(gòu)和能帶分布，簡單介紹了CaMnO3摻雜之后的電、磁性能發(fā)生的變化。
　　 第二章，介紹了目前關(guān)于鈣鈦礦錳氧化物的合成方法，包括高溫固相反應(yīng)法、溶膠凝膠法、單晶以及薄膜的制備方法。并分布闡述了各個方法的優(yōu)缺點。
　　 第三章，通過溶膠凝膠法制備了不同納米尺寸的Y0.1 Ca0.9MnO3樣品，并通過X射線衍射表明樣品結(jié)構(gòu)基本保持不變。研究了樣品晶粒尺寸變化對其

3、磁性能的影響，通過M-T曲線我們發(fā)現(xiàn)樣品中存在鐵磁相，其居里相變溫度在90K左右。通過M-H曲線發(fā)現(xiàn)隨著晶粒尺寸的減少，樣品飽和磁化強度和矯頑場增大。原因是由于Y0.1Ca0.9MnO3材料納米化以后出現(xiàn)了磁有序和磁無序的相分離現(xiàn)象，形成一種以反鐵磁母體中嵌入鐵磁簇磁有序相為核、反鐵磁或者順磁的磁無序相為殼的核殼結(jié)構(gòu)。與此同時，通過溶膠凝膠法制備了納米尺寸的Ln0.2Ca0.8MnO3(Ln=Y、Dy、 Er)。觀察Y0.2Ca0.8M

4、nO3的M-T以及M-H曲線發(fā)現(xiàn)，樣品出現(xiàn)軌道有序但是并沒有發(fā)現(xiàn)交換偏置效應(yīng)。觀察Dy0.2Ca0.8MnO3和Er0.2Ca0.8 MnO3的M-T曲線發(fā)現(xiàn)存在類自旋玻璃現(xiàn)象。
　　 第四章，通過高溫固相反應(yīng)法制備了不同摻雜量的CaMn1-xMoxO3系列樣品，X射線衍射表明存在著明顯的峰位移動，利用Unit Cell軟件擬合X射線衍射數(shù)據(jù)得到樣品的晶胞參數(shù)a、b、c和V，通過比較發(fā)現(xiàn)CaMn1-xMoxO3樣品隨著摻雜量的增