La0.60Sr0.20K0.20-yyMnO3系列材料的磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法制备了La0.60Sr0.20K0.20-yyMnO3(y=0,0.03,0.05,0.07)的类钙钛矿型稀土锰氧化物多晶样品.研究发现,引入离子空位后,样品CMR的温度稳定性得到改善.在1.8 T的磁场下,样品y=0.03,0.05,T=220~320 K时,其CMR值保持在4.7%(±0.2%)左右,温度稳定性较好.     

Mn2+离子掺杂La0.6Sr0.1Mn1+xO3±δ钙钛矿材料性能研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了名义成分为La0.6Sr0.1 Mn1+xO3±δ的钙钛矿锰氧化物.X射线衍射结果表明,样品具有复合相结构,其中钙钛矿为主相,尖晶石结构的Mn3O4为次相;通过Rietveld拟合方法获得了阳离子分布以及晶体结构参数.10 K下测量的比饱和磁化强度随掺杂量的增加先升高后降低,表明A位的Mn2+...     

AgNO3对多晶材料La0.6Sr0.05Na0.35MnO3结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了多晶La0.6Sr0.05Na0.35MnO3粉体样品,用固相反应法制备了La0.6Sr0.05Na0.35MnO3+xAgNO3(x=0.08,0.16)的粉体样品,块体于1 673K烧结得到.结果在样品中发现了Ag和Mn3O4相,对母体样品的晶格常数和晶胞体积都有微小影响;样品的居里温度随掺杂AgNO3含量的增加而增加;在1.8T磁场下La0.6Sr0.05Na0.35MnO3+0.16AgNO3的块体材料在283K出现磁电阻峰值,为27%;La0.6Sr0.05Na0.35MnO3+0.08AgNO3块体也在283K左右出现峰值,为32%,在210～260K时磁电阻随温度变化不大.     

稀土锰氧化物LaMn1-xZnxO3的XRD和XPS研究

Mn位掺杂是调整稀土锰氧化物中Mn1+和Mn4+比例的一种十分有效的方法,对理解稀土锰氧化物材科的微观机理具有重要作用.采用标准的固相反应方法制备了钙钛矿锰氧化物LaMn血1-xZnx O3(x =0.03,0.05,0.1,0.15,0.2)多晶样品.通过X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱(XPS)对其结构及性质进行了测试.结果表明,随着Zn掺杂量的增加样品的晶胞体积逐渐变大；样品的衍射峰略向高角度偏移,但所有样品的结构仍为正交结构.Zn的掺杂比例不同不仅导致样品中氧含量发生变化并且使Mn4+ /Mn3+的比增大,当x=0.2时,Mn4+/Mn3+的比最大(1.94∶1),双交换作用最强.     

溶胶-凝胶燃烧法合成多孔La0.95Sr0.05Ni0.05Co0.95O3的研究

采用以溶胶-凝胶燃烧法合成了钙钛矿型复合氧化物多孔材料La0.95Sr0.05Ni0.05Co0.95O3,通过XRD、SEM和BET技术考察了多孔材料的晶体结构、颗粒细度、表面形态结构、比表面积、平均孔径和平均孔体积.结果表明,采用溶胶-凝胶燃烧法合成的多孔材料归属于LaCoO3型复合氧化物.对于LaCoO3化合物,少量的A位掺杂的Sr2 和B位掺杂的Ni2 均进入了晶格,分别取代了晶格内相应位置上的La3 和Co3 .但掺杂量太大时,则形成新的晶相.La0.95Sr0.05Ni0.05Co0.95O3样品粉体的吸附脱附等温线存在一明显的滞后环,表明样品为多孔材料.多孔粉体的表面形貌显示为层片多孔结构.     

溶胶-凝胶法纳米La0.75Sr0.25CoO3 材料的合成、结构及磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备纳米多晶钙钛矿钴氧化物La0.75Sr0.25CoO3 磁性多晶材料,结合XRD和ATM分析手段,对产物粉体的晶相结构和颗粒度进行了表征. 通过直流磁化强度测量分析表明,La0.75Sr0.25CoO3在低温下为自旋团簇玻璃态.     

La2/3Sr1/3Mn1-xCoxO3(x=0,0.2,0.25)体系的热膨胀和电性能研究

制备了钙钛矿锰氧化物La2/3Sr1/3Mn1-xCoxO3(x=0,0.2,0,25)体系,研究该材料的热膨胀性能和电输运性质.研究发现,所有样品具有相近的热膨胀性能,200-800 ℃温区内的平均线热膨胀系数约为1.2×10-5K-1;x=0和x=0.2掺杂样品在高温下的电输运机制符合小极化子模型;x=0.25掺杂样品具有最高的电导率,在800℃时的电导率为100S/cm.     

双掺杂钙钛矿型复合氧化物La0.7Sr0.3Co1-xMxO3的电性能研究

以开发新型激光器阴极材料和固体氧化物燃料电池阴极材料为目的,合成一系列钙钛矿型复合氧化物La0.7Sr0.3Co1-xMxO3(M过渡族金属元素),并对Co位掺杂过渡族元素后样品的高温电阻率和热电动势进行研究,发现Co位掺杂不同元素显著影响材料的电导率和导电类型,并对其相应的物理机制进行探讨.     

La_(1-x)K_xCo_(1-y)Mn_yO_3钙钛矿型催化剂同时去除PM和NO_x的研究

为探究K和Mn同时取代对钙钛矿型催化剂催化去除PM和NOx性能的影响,采用络合燃烧法制备了一系列La1-xKxCoO3和La0.8K0.2Co1-yMnyO3钙钛矿型催化剂样品,并进行了TPO活性评价及XRD、FT-IR表征测试.结果表明,K和Mn同时取代后均能形成钙钛矿结构,B位离子以高价形式存在,La0.8K0.2Co1-yMnyO3的催化活性得到明显提高.其中La0.8K0.2Co0.7Mn0.3O3具有较好催化活性,PM的起燃温度和最大燃烧速率温度分别为273℃和350℃,NO的最大转化率约为96%.     

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.     

Mn掺杂La0．1Sr0．9TiO3中温热敏电阻研究

为了探索钙钛矿结构复合金属氧化物中温热敏电阻材料,对La0.1Sr0.9TiO3掺杂Mn元素.研究发现,采用Mn部分替代La0.1Sr0.9TiO3的Ti导致电阻率和热常数B显著变小.对于Mn掺杂量为0 1的样品,其在300 ℃时的电阻率为3 0×102 Ω·m,热常数B为5 900 K;而未掺杂的样品电阻率高达9 8×104 Ω·m,B为13 000 K.掺Mn还显著抑制了材料电阻随时间的漂移.这可能缘于掺Mn后形成了Mn3+-O-Ti4+键,电子的传导机理发生了变化.Mn掺杂的La0.1Sr0.9TiO3有希望作为中温热敏电阻应用.     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(LSFM)钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(x=0.1,0.2,0.3,0.4;y=0.1,0.2,0.3)钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪(TG/DTA)研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率,其中La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着Sr与Fe的增加,非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析,La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

锰氧化物La0.67Ca0.33Mn0.9A0.1O3的正电子湮没研究

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn0.9A0.1O3(其中A为Cr、Co、Fe、Al、Cu)系列Mn位替代的氧化物样品;利用正电子湮没对该系列样品的结构缺陷进行了分析,结果表明:τ1的变化范围不大,表明样品主要受大尺寸点缺陷的影响,τ2的变化比较明显,说明样品内存在一定数量的空洞及微空洞等缺陷.类比合金中正电子长寿命与缺陷簇之间的关系,估算了元素替代后样品的缺陷半径大小,可能大的空位团簇、位错和晶界在样品中起着重要作用.按Cr、Co、Fe、Al、Cu的掺杂顺序,平均寿命τavg逐渐增加,而电子密度ne则逐渐减小.说明元素掺杂引起锰离子局域环境的改变,样品中的铁磁与反铁磁作用的相互竞争及样品内部电子局域化所形成的极化行为等因素的影响,导致了正电子寿命各参数的变化.     

La1-xCaxMnO3的光学性质

通过溶胶-凝胶法制备La、Mn共掺杂的具有钙钛矿结构的La0.75Ca0.25MnO3晶体.采用XRD对其结构进行表征,并研究其对甲基橙的光降解作用.采用第一性原理密度泛函理论平面波超软赝势(USP)和GGA+U(其中GGA为广义梯度近似,U为Hubbard模型中自旋相反电子的强关联排斥能)方法对钙钛矿结构La1-xCaxMnO3(x=0.25,0.50,0.75)的光学性质进行研究,结果表明光降解性质很好,与实验结果相符.     

稀土掺杂钙钛矿锰氧化物(La_(0.975)Gd_(0.025))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统的高温固相反应法,制备了钙钛矿锰氧化物(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,利用X射线衍射(XRD)仪、物性测量系统(PPMS)和超导量子磁强计(SQUID)研究了样品的结构、磁性和电性,结果表明:该多晶样品为Sr3Ti2O7型四方结构,空间群为I4/mmm;样品的三维铁磁有序转变温度T3 DC和二维铁磁有序转变温度T2 DC分别为110K和240K,在居里温度(T3 DC)附近出现明显的磁熵变,当外磁场为2.5T时,其磁熵变值为3.1J/kg·K;电性测量结果显示,T3 DC也是样品经历金属性到绝缘性转变的温度,当T3 DCT300K时,样品遵循三维变程跳跃的导电方式,说明样品中载流子的输运过程是由磁不均匀性决定的.     

(La0.7Sr0.3MnO3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体中增强的室温磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法制备了(La0.7Sr0.3Mn0.3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体材料,并利用X射线衍射和57Fe的穆斯堡尔谱详细研究了其结构和微结构.利用超导量子磁强计测量了样品的磁性.结构和磁性的测量表明(La0.7Sr0.3MnO3)(1-x)(CoFe2O4)x复合体由La0.7Sr0.3MnO3和CoFe2O4组成,两相之间没有反应.复合体的电阻率随着CoFe2O4的加入而逐渐升高.在室温条件下5 kOe的磁场下得到了-5%的磁电阻效应,该值比同样品粒大小的纯La0.7Sr0.3MnO3样品的磁电阻效应大一倍.同时也比将非磁性的绝缘势垒如玻璃、CeO2等引入La0.7Sr0.3MnO3的室温磁电阻值大.表明一定量的铁磁性绝缘势垒的引入可以增强类钙钛矿锰氧化物的室温磁电阻效应.     

La1-xSrxMnO3体系中Mn3O4微孪晶表征

La1 xSrxMnO3(LSMO)锰氧化物由于具有显著的庞磁电阻效应而被广泛关注,但少量Mn3O4杂质相会破坏其磁电阻效应.采用透射电子显微术及其相关分析方法,系统表征了杂质相Mn3O4中的微孪晶结构,并分析其形成机制.研究发现,在具有锐钛矿结构的Mn3O4中,微孪晶的孪晶面为(112)面,且孪晶面附近含有少量Sr原子;孪晶面出现几率与Sr原子含量之间的关系表明,孪晶的形成归因于少量Sr原子降低了孪晶界面形成能,这有助于推测出从锐钛矿向钙钛矿发生结构演化的一般规律.     

Ce0.8Sm0.2O1.9中间层对La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ阳极电化学性能的影响

通过固相反应法合成La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)以及Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)粉体。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱法、循环伏安法和热膨胀法分别对试样的晶体结构、化学相容性、微观结构、电化学性能和热膨胀系数进行了研究。结果表明:LSCM阳极与SDC之间具有良好的化学相容性;含有SDC中间层的LSCM阳极显示出更小的比表面电阻和极化过电位;在800℃H2气氛下,含有SDC中间层的LSCM阳极的比表面电阻为0.76Ω.cm2,与单层LSCM阳极相比下降了72.1%,阳极极化过电位(电流密度为0.05A/cm2)下降了70.4%;SDC中间层的加入会导致热膨胀不匹配率的略微增大。     

La_(0.5)Eu_(0.2)Sr_(0.3)MnO_3钙钛矿型锰氧化物的~(151)Eu穆斯堡尔效应

利用穆斯堡尔效应研究了A位La被Eu替代的锰氧化物La0.5Eu0.2Sr0.3MnO3和La0.4Eu0.3Sr0.3MnO3的磁性、导电性、磁电阻效应.一定比例的Eu掺杂能够使La0.7Sr0.3MnO3样品出现M-I转变.穆斯堡尔参数表明在250 K附近存在一种磁结构转变;高温区T＞260 K时,θD=120 K,低温区T＜360 K时,θD=260 K.     

La0.67Sr0.33MnO3体系的Mn位铁掺杂效应

采用固相反应方法制备了名义成分为La0.67Sr0.33Mn1-xFexO3(0≤x≤0.20)的系列样品.通过对La0.67Sr0.33MnO3系列样品的XRD曲线、R—T曲线的测量,研究了Fe掺杂对样品磁电性质的影响.室温下利用正电子湮没技术对样品进行了研究,根据正电子寿命谱参数的变化情况讨论了掺杂样品中缺陷及电子结构的变化.实验结果显示,该系列样品可以忽略氧空位缺陷的影响,样品中位错、微空洞和晶界等缺陷的存在、铁磁与反铁磁作用的相互竞争及样品内部电子局域化所形成的极化行为等因素导致了样品性质的变化.