La-,5-8-x-Pr-,x-Ca-,3-8-MnO-,3-與LaSr-,2-Mn-,2-x-Ti-,x-O-,7-的電輸運(yùn)與磁特性研究.pdf

1、錳氧化物由于具有龐磁電阻(CMR)效應(yīng)、豐富的物理現(xiàn)象以及巨大的潛在應(yīng)用前景而受到了人們的廣泛關(guān)注，成為近年來研究的熱點(diǎn)之一。對錳氧化物的龐磁電阻效應(yīng)以及相關(guān)的其他性質(zhì)的認(rèn)識給強(qiáng)關(guān)聯(lián)凝聚態(tài)物理研究提出了挑戰(zhàn)。本論文對La5/8-xPrxCa3/8MnO3和LaSr2Mn2-xTixO7體系的電輸運(yùn)性質(zhì)與磁特性進(jìn)行了探索和研究。全文共分五章，主要內(nèi)容如下： 第一章概述了鈣鈦礦錳氧化物的物理性質(zhì)和研究進(jìn)展，包括該類體系的晶體結(jié)構(gòu)、電

2、子結(jié)構(gòu)、電荷/軌道有序相、基本理論以及基本物理特性，并介紹了雙層錳氧化物結(jié)構(gòu)、電輸運(yùn)與磁特性。 第二章詳細(xì)介紹了樣品La5/8-xPrxCa3/8MnO3和LaSr2Mn2-xTixO7的制備過程，并介紹了具體的測試儀器及方法。 第三章系統(tǒng)地研究了多晶La5/8-xPrxCa3/aMnO3(x=0，0.10，0.13，0.15)體系的磁性和電輸運(yùn)特性。X射線粉末衍射測量表明所有的樣品都具有較好的單相結(jié)構(gòu)；電輸運(yùn)和磁性測量

3、結(jié)果表明，隨摻雜量的增大，居里溫度Tc和絕緣體—金屬轉(zhuǎn)變溫度TMI都向低溫區(qū)移動。在較低溫度下電阻率出了極小值現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象隨外加磁場的增大逐漸受到抑制，對此現(xiàn)象從強(qiáng)電子-電子相互作用角度進(jìn)行了分析討論。在Tc和TMI轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域，樣品表現(xiàn)出較大的磁電阻效應(yīng)。樣品在高溫下的電輸運(yùn)行為可根據(jù)可變程躍遷機(jī)制得到很好地解釋。 第四章研究了Ti離子摻雜對雙層錳氧化物L(fēng)aSr2Mn2-xTixO7(x=0，0.02，0.05，0.10)

4、體系的電輸運(yùn)特性和磁性的影響。X射線粉末衍射測量表明所有的樣品都是雙層的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。隨Ti摻雜量的增大絕緣體—金屬轉(zhuǎn)變溫度TMI向低溫區(qū)移動，并且當(dāng)Ti含量增大到0.05時這種轉(zhuǎn)變消失。隨Ti摻雜量的增大電荷有序溫度Tco也向低溫區(qū)移動，并且當(dāng)摻雜量達(dá)到0.1時電荷有序現(xiàn)象消失。在溫度高于Tco的電阻率曲線可以用二維的可變程模型進(jìn)行解釋。對樣品進(jìn)行磁特性研究表明隨著摻雜量的增大TN向低溫區(qū)移動，由于鐵磁與反鐵磁的共存在使體系低溫下中有團(tuán)