Ag和NiO的引入對錳基鈣鈦礦顆粒系統(tǒng)電性質(zhì)影響.pdf

1、在形如L1-xMxMnO3（L是稀土元素，M是二價(jià)堿土元素）錳基鈣鈦礦多晶材料中存在的顆粒邊界效應(yīng)，引起人們極大的研究興趣。早期人們在這類材料中發(fā)現(xiàn)龐磁電阻效應(yīng)（CMR），但CMR僅僅出現(xiàn)在居里溫度（Tc）附近狹窄的溫度范圍，而且需要幾個(gè)特斯拉的高磁場才可以實(shí)現(xiàn)，因而限制了它的應(yīng)用。最近，人們發(fā)現(xiàn)在錳基鈣鈦礦多晶材料中顆粒邊界效應(yīng)劇烈地影響其物理性能，最吸引人的特征就是在很低的磁場下就可以獲得很高的磁電阻，而且低場磁電阻出現(xiàn)在整個(gè)絕緣體

2、――金屬轉(zhuǎn)變溫度以下寬的溫度范圍。但是對于這類多晶材料中發(fā)現(xiàn)的和顆粒邊界相關(guān)的非本征磁電阻效應(yīng)，雖然對低場有較高的響應(yīng)性，但這類磁電阻效應(yīng)主要出現(xiàn)在低溫范圍（遠(yuǎn)低于居里溫度），且它的大小隨溫度升高而迅速減小，也不利于在實(shí)際器件中的應(yīng)用，這就是目前需要解決的主要問題。本論文主要以鈣鈦礦錳氧化物L(fēng)a0.8Sr0.2MnO3和La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/3MnO3、La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系為研究對象，通過在其顆粒邊界引入

3、不同性質(zhì)的第二相材料對顆粒邊界進(jìn)行改性，并對復(fù)合體系的電、磁輸運(yùn)行為進(jìn)行研究，從而為提高室溫下低場磁電阻效應(yīng)提供試驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容包括如下幾方面：
　　 1.介紹了磁電子學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，對最具應(yīng)用前景的磁電子材料――鈣鈦礦錳氧化物的結(jié)構(gòu)、電輸運(yùn)行為與磁性質(zhì)進(jìn)行了較全面的概括，綜述了鈣鈦礦錳氧化物中的本征龐磁電阻效應(yīng)和非本征的低場磁電阻效應(yīng)（LFMR），在此基礎(chǔ)上提出了論文的選題依據(jù)和研究意義；
　　 2. 根據(jù)第

4、二相材料本身的性質(zhì)，分別設(shè)計(jì)了特殊的樣品制備工藝，成功地將第二相材料引入到鐵磁金屬顆粒的邊界（或者表面），并盡可能有效地控制其分布，從而達(dá)到對顆粒邊界改性的目的，進(jìn)而改變鐵磁顆粒之間的電、磁輸運(yùn)行為；
　　 3.制備了(1-x)La0.8Sr0.2MnO3/xAg和(1-x)La2/3Ca1/3MnO3/xAg復(fù)合體系，將金屬Ag作為第二相成功的引入到鐵磁金屬La0.8Sr0.2MnO3和La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系的表

5、面。發(fā)現(xiàn)引入第二相之后的復(fù)合體系金屬――絕緣體轉(zhuǎn)變溫度Tp基本保持不變，而電阻率隨著復(fù)合量的增加而減小。同時(shí)復(fù)合體系在低溫區(qū)的磁電阻減弱而室溫附近的本征磁電阻增強(qiáng)。
　　 4.制備了反鐵磁性絕緣體與錳基鈣鈦礦氧化物的復(fù)合體系，將反鐵磁性絕緣體氧化物NiO和Co2O3作為第二相成功的引入到鐵磁性金屬La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/3MnO3和La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系中。發(fā)現(xiàn)在La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/

6、3MnO3基體相中引入第二相之后的復(fù)合體系出現(xiàn)了兩個(gè)金屬－絕緣體轉(zhuǎn)變溫度，高溫區(qū)的轉(zhuǎn)變溫度Tp1為樣品的本征轉(zhuǎn)變溫度，低溫區(qū)的轉(zhuǎn)變溫度TP2為第二相引入后的非本征轉(zhuǎn)變溫度。隨著復(fù)合量的增加Tp1幾乎保持不變，而TP2隨著復(fù)合量的增加而遞減，并且樣品的電阻率隨復(fù)合量的增加而增加。由于第二相的影響，復(fù)合體系的本征磁電阻減小，而因?yàn)榻缑嫔洗嬖阼F磁－反鐵磁性耦合，復(fù)合樣品的磁電阻效應(yīng)在低溫區(qū)很寬的溫度范圍內(nèi)均得到了增強(qiáng)。
　　 總之，以