La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3的制备及其磁性

采用溶胶-凝胶方法制备钙钛矿型稀土锰氧化物La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3, 利用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、居里温度、磁卡效应和磁电阻效应进行研究. 结果表明, 样品具有单相六角钙钛矿结构, 居里温度为310 K, 磁电阻变化率为11.18%, 最大磁熵变为1.45 J/(kg·K).     

La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3的制备及其磁性

采用溶胶\|凝胶方法制备钙钛矿型稀土锰氧化物La_0.55Eu_0.1Sr_0.15Na_0.2MnO₃, 利用X射线衍射(XRD)、 振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、 居里温度、 磁卡效应和磁电阻效应进行研究. 结果表明, 样品具有单相六角钙钛矿结构, 居里温度为310 K, 磁电阻变化率为11.18％, 最大磁熵变为1.45 J/(kg·K).      

LaMnO3不同晶位掺杂的磁电阻效应

基于研究钙钛矿型氧化物磁电阻效应的目的,采用固相反应法制备了实验所需的单相多晶样品,主要就La位二价金属离子掺杂和稀土互掺及Mn位掺杂对LaMnO3磁电阻影响的实验结果作比较研究,发现La位稀土互掺对磁电阻的影响可以用晶格效应来解释,并明确指出La位和Mn位掺杂是提高和调制钙钛矿型锰氧化物超大磁电阻效应的一种有效途径.     

钙钛矿锰氧化物薄膜应变效应的研究进展

钙钛矿锰氧化物薄膜具有庞磁电阻效应和较大的自旋极化率.对其进行深入研究,将有益于促进自旋电子学器件的发展.在对钙钛矿锰氧化物薄膜研究进行总结回顾的基础上,概述了晶格失配、应力和晶格弛豫之间的关系,介绍了应力效应对钙钛矿锰氧化物薄膜的磁电耦合效应、相分离等物理性质的影响,发现薄膜与衬底间的失配应力和薄膜厚度变化引起的应力弛豫是影响薄膜行为的主要因素.研究同时发现,针对钙钛矿锰氧化物薄膜应变效应的界面结构设计、磁电耦合的微观物理机制、器件应用等方面的研究将成为今后的研究热点.     

La0.75Sr0.25-xCuxMnO3块体材料的室温磁电阻效应

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了名义组分为La0.75Sr0.25-xCuxMnO3(x=0,0.03,0.05,0.07)的块体样品.采用DMAX-RB(12kW)旋转阳极X射线衍射仪对材料进行了晶体结构的研究.结果显示,样品呈单相菱面体钙钛矿结构.通过研究样品的磁特性及庞磁电阻性质发现,在掺入适量Cu离子后,样品的居里温度TC随Cu含量增加逐渐降低,而样品的庞磁电阻效应有了明显的改善.     

钙钛矿锰氧化物薄膜材料巨磁电阻效应的研究进展

本文简单介绍了巨磁电阻效应的基本原理,重点介绍了钙钛矿锰氧化物薄膜的巨磁电阻效应的研究现状,指出了钙钛矿锰氧化物薄膜磁电阻效应的潜在应用市场及亟待解决的问题。     

锰氧化物的结构

锰氧化物具有的超大(巨)磁电阻效应在磁存储和磁传感等领域极具潜在的应用价值,同时也由于这类钙钛矿型锰氧化物蕴涵着丰富的物理现象和物理问题,锰氧化合物引起了广大科研工作者的浓厚兴趣,弄清锰氧化物的结构特征对探讨其物理性质至关重要.     

颗粒系统稀土掺杂氧化物的磁电阻效应

具有钙钵矿结构的稀土掺杂氧化物具有很强的磁电阻效应，该类材料所显示的复杂的物理现象和可能的应用前景引起人们的很大兴趣。但是其磁转变温度一般低于室温，而且需要很高的外加磁场才能够饱和。为实现室温和低场磁电阻，人们采用多种方法，如制备复合材料或尺寸在纳米量级的多晶体系。本文重点介绍了锰酸盐颗粒体系的结构特点、磁电阻效应以及产生成电阻效应的可能机理。     

Nd掺杂对La0.7-x NdxBa0.3MnO3磁热性质的影响

采用溶胶-凝胶法制备了系列La0．7-xNdxBa0．3MnO3钙钛矿材料．实验结果表明掺人少量Nd可显著调节样品的居里温度,有效提高其磁熵变．当x=0．15时样品磁熵变达到2．22J／kg．K,Tc=269K．该系列样品低磁场下在室温附近具有较大的磁熵变,可作为室温磁致冷材料。     

钙钛矿La0.7CexBa0.3-xMnO3的磁热性能研究

【目的】通过固相反应法制备La_(0.7)Ce_xBa_(0.3-x)MnO_3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)的钙钛矿锰氧化物,研究Ce元素的不同掺杂量对原体系磁热性能的影响。通过Ce元素的掺杂,来调节原体系过高的居里温度以及改善体系的磁热性能。【方法】通过X射线粉末衍射的方式确定其单相结构,并使用振动样品磁强计对钙钛矿样品进行磁性能的测试。【结果】La0.7CexBa0.3-xMnO3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)的居里温度分别为342.1K,319.8K,270.0K,244.3K和199.7K。在0~2T的外磁场下,该体系的最大磁熵变分别为2.54J/(kg·K),2.32J/(kg·K),2.51J/(kg·K),2.03J/(kg·K)和1.87J/(kg·K),且最大磁熵变都在居里温度附近。【结论】随着Ce元素掺杂量的增加,化合物居里温度逐渐降低;而最大磁熵变则呈先减小后增大又减小的趋势。同时由Arrott曲线判断这5个样品的相变都是二级相变。当Ce元素的掺杂量为0.05~0.10时,该体系的居里温度在室温附近,且最大磁熵变仍保持较大的值。     

Lal／3Ndl／3Bal／aMn03的电阻率双峰和低温电阻率反常现象

用固相反应法制备了二元稀土掺杂的La1／3Ndl／3Ba1/3Mn03多晶庞磁电阻块材．x射线衍射分析表明在1200℃烧结的样品具有立方对称的晶格结构．热磁曲线显示材料在低温处于自旋冰状态．自旋冰的熔点随着外磁场的增大而降低．在磁场达到40kOe时,自旋冻结现象消失．材料的居里温度为-250K,但室温磁化曲线中出现由微弱不均匀品格畸变造成的寄生铁磁性行为．电阻率一温度曲线出现双峰现象．在居里温度附近出现的电阻率峰由晶体的本征特性贡献,在低于居里温度的～190K附近出现的电阻率峰由界面隧穿效应贡献．电阻率在～40K附近出现极小值．经过曲线拟合证实,其行为与近藤效应相似．研究结果较为全面地分析了单相多晶CMR材料的基本磁电相关特性．     

小世界网络中的相分离和超大磁电阻效应

由于自旋、轨道、电荷和晶格的关联作用,具有超大磁电阻效应的锰氧化物表现出自发的相分离特征和复杂网络的输运特性.小世界网络是介于规则网络与无规网络之间的一种新的网络构形,它能够很好地描述锰氧化物的相分离特征.我们运用蒙特卡罗方法研究了基于小世界网络的一维伊辛自旋链中的磁输运性质,发现小世界关联会导致自发的长程序.随着小世界长程作用的增强,铁磁相的区域扩大,同时体系的磁性相变温度升高.相应的电阻网络模拟显示,在铁磁—顺磁转变温度附近,磁电阻效应有了很大的提高,很好地解释了锰氧化物中的相分离现象与超大磁电阻效应.     

双掺杂Sm0.5Ca0.5Mn0.90Cr0.10O3的磁性与输运性质

高温固相法合成双掺杂钙钛矿型锰氧化物Sm0.5Ca0.5Mn0.90Cr0.10O3.材料的晶体结构具有良好的单相性,属典型O’类正交结构.零场和有场冷却条件下测得的磁化强度在冻结温度Tf以下不重合.在外加磁场的作用下,材料出现典型的金属-绝缘体(I-M)转变以及庞磁电阻(CMR)效应,而母体材料Sm0.5Ca0.5MnO3未出现I-M转变,并且在2K-350K的测量温区内呈半导体导电行为.稀土锰氧化物Sm0.5Ca0.5Mn0.90Cr0.10O3体系中存在多种复杂有趣的磁相互竞争机制,并导致其具有丰富的磁性及输运特性.     

磁场对钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ磁电阻的影响

采用固相烧结法在一定温度下烧结并退火得到钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ大块多晶样品,研究这些样品在不同磁场下的磁电阻效应．结果表明,所有样品不管是否加磁场都存在金属一绝缘体转变,并且都有明显的磁电阻效应,另外磁场的变化对磁电阻效应有显著影响．     

La1-xKxMnO3磁卡效应的研究

用溶胶法制备了La 1-xMnO3系列样品,经XRD分析表明样品为单相钙钛矿结构.TEM结果显示样品的颗粒基本呈球状,粒径约在200～300 nm之间.利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的M-T和M-H曲线,研究了样品的居里温度和最大磁熵变随掺杂量的变化规律.结果表明,当调节居里温度在室温附近时,样品在低磁场下仍具有较大的磁熵变,有望成为在室温下使用的磁制冷工质.     

类钙钛矿锰氧化物磁卡效应的研究

介绍了前一时期人们对不同材料磁卡效应研究的成果，重点讨论了类钙钛矿材料的磁卡效应，并将我们目前得到的实验结果进行了总结．结果表明，合适的掺杂、适当的成份改变及适当的工艺过程可使类钙钛矿材料在适中的磁场下获得一个较大的、稳定的磁熵变，其性能优于以前所报道的材料，是目前较为理想的磁致冷工质．     

La位Dy3+的替代对(La1-x Dyx)0.67 Ca0.33 MnO3传输性质的影响

在La0.67Ca0.33MnO3中用Dy对La进行了部分替代,随替代量增加,材料的居里温度和金属-绝缘体相变温度单调下降,峰值电阻率单调增加,磁电阻比急剧增大。这些变化可以用稀土离子平均直径的减小和自旋团簇模型来解释。Dy掺杂引起的磁结构变化将导致CMR效应。     

Ag掺杂类钙钛矿Ca(Mn_2Cu_1)Mn_4O_(12)的电磁性能

采用固相反应法制备了系列Ca(Mn2Cu1)Mn4O12/mAg2O多晶类钙钛矿锰氧化物。X射线衍射表明,m≤0.3的样品呈比较纯净的类钙钛矿相,而m>0.3的样品,是由类钙钛矿和金属Ag相组成的复合物。所有样品呈现半导体导电性质,电阻率低于未掺杂的Ca(Mn2Cu1)Mn4O12样品。居里温度测量表明,随着Ag掺杂量的增加,样品的居里温度逐渐升高。对于m=0.3和m=0.6的样品,120K温度和1T磁场下磁电阻比可达-10%左右。     

磁性颗粒复合介质中磁电阻机制诱导的庞磁电容效应

最近的实验和理论研究表明,磁电阻效应结合Maxwell-Wagner电路模型,磁性颗粒复合介质中也可能产生庞磁电容效应.这种庞磁电容效应与传统的磁电材料中由于直接的磁电耦合机制而产生的磁电容效应不同,它将会具有很高的实际应用价值.从磁性颗粒复合体系微观结构出发,应用Maxwell-Garnett理论(MGT)和磁电阻机制,研究了磁性颗粒复合体系中的庞磁电容效应随外加磁场和组分浓度p的变化关系,很好地解释了实验结果.     

铁磁共振下磁各向异性材料的负折射特性研究

利用Landau-Lifshitz-Gilbert模型理论计算了铁磁共振条件下天然材料锰钙钛矿薄膜的张量磁导率,发现铁磁共振能够获得负的磁导率,而锰钙钛矿材料特有的庞磁电阻效应可以得到负的介电常数,这使得负折射率成为可能.结合麦克斯韦方程组,分析了铁磁共振时材料的微波传播特性.研究结果表明,在外磁场下天然锰钙钛矿材料不仅可以获得负折射率,更重要的是负折射的工作频率受到了外磁场强弱的调制,材料具备了可调谐特性.