鈣鈦礦結構錳氧化物La1-xCaxMnO3的紅外光學性質(zhì)研究.pdf

1、自從巨磁阻效應發(fā)現(xiàn)以來，具有鈣鈦礦結構的錳氧化物La1-xCaxMnO3一直備受人們的關注。因為其電荷、軌道、自旋、晶格之間的復雜的相互作用和影響，導致了其豐富的物理內(nèi)涵，如磁性的轉(zhuǎn)變，金屬-絕緣體的轉(zhuǎn)變，電荷有序態(tài)，相分離等現(xiàn)象。錳氧化物La1-xCaxMnO3是在母體材料LaMnO3基礎上摻雜Ca替代La的位置，得到不同價態(tài)的錳離子，改變了原來母體材料的結構。隨之而來的是其內(nèi)在的微觀作用的變化和微納米尺度上的本征不均勻性，導致體系宏

2、觀物理性質(zhì)的變化。這種摻雜的方式帶來的很多的結構和相互作用的變化，豐富了這類強關聯(lián)體系錳氧化物材料的物理內(nèi)涵及其在實際生活生產(chǎn)的應用領域。
　　 本文采用了溶膠-凝膠法制備了La1-xCaxMnO3(x=0.5，0.67，0.75)系列粉體樣品，采用了固相法制備了La1-xCaxMnO3(x=0.5，0.67，0.75)系列塊材樣品。系統(tǒng)地研究了高摻雜的鈣鈦礦型錳氧化物La1-xCaxMnO3(x=0.5，0.67，0.75)樣

3、品的電磁性質(zhì)和紅外光學性質(zhì)。
　　 我們運用X射線衍射儀測量了樣品在室溫下的X射線衍射圖像對樣品結構進行了研究，并應用Rietica精修軟件擬合得到了樣品的晶胞參數(shù)數(shù)據(jù)。對于粉體樣品，我們系統(tǒng)的研究了燒結溫度對樣品結構特征的影響，發(fā)現(xiàn)隨著燒結溫度的升高，樣品的結晶性越好，晶粒尺寸越大，樣品的鈣摻雜濃度越高時，樣品成相所需要的燒結溫度就越高。對于塊材樣品，我們發(fā)現(xiàn)隨著鈣摻雜濃度的升高，樣品的晶胞體積和晶粒尺寸都有所增大。
　

4、　 對樣品磁性的研究中，我們使用超導量子干涉儀(SQUID)和振動樣品磁強計(VSM)測量了樣品在μ0H=0.1T和1T外加磁場下的磁性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)隨著鈣摻雜濃度的提高，各樣品都存在順磁-反鐵磁轉(zhuǎn)變行為，且順磁-反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度在不同的鈣摻雜情況下不同。
　　 對樣品電學性質(zhì)的研究中，我們運用標準的四探針法測量了樣品在無外加磁場的條件下，在75K～300K的溫度范圍內(nèi)的電阻率隨溫度變化的曲線。詳細分析結果發(fā)現(xiàn)樣品表現(xiàn)為絕緣體。電阻率

5、對數(shù)對溫度的導數(shù)曲線顯示了樣品的電荷有序相變點，有序相變的溫度也因鈣的摻雜量的不同而不同。
　　 對樣品的紅外光學性質(zhì)的研究中，對于粉體樣品，我們運用傅立葉變換紅外光譜儀測試了不同燒結溫度所得樣品的紅外吸收光譜圖，發(fā)現(xiàn)隨著燒結溫度的升高，MnO6八面體結構的扭曲度越小，振動頻率越低。對于塊材樣品，我們在室溫到液氮的溫度范圍內(nèi)，每隔10K取一個溫度點，利用同步輻射紅外光譜儀測量了樣品在4500～370cm-1，700～20cm-1