La_(2/3)A_(1/3)MnO_3(A=Ba,Yb,Eu)的巨磁电阻效应

采用溶胶－凝胶工艺制备La2/3A1/3MnO3（A＝Ba,Yb,Eu）化合物．研究烧结温度对La2/3Ba1/3MnO3的磁性、导电性、磁电阻效应的影响．发现La2/3Yb1/3MnO3未成单相但具有巨磁电阻效应;La2/3Eu1/3MnO3为具有正交结构的绝缘体．     

固相反应合成La_(1-x)Sr_xMnO_3的机理

以La2O3,MnO2和SrCO3为原料,通过固相反应合成SOFC的阴极粉料LSM,利用XRD,TGA/DTA热分析仪等现代分析仪器研究了该材料的反应历程.结果发现,实验过程首先出现了La2SrOx相,并在350～1000℃的较大范围内一直存在,到800℃时才出现LaMnO3.通过分析研究,反应过程先是La2O3+SrCO3→La2SrOx+Co2,然后为La2O3+MnO2→LaMnO3,,最后发生La2SrOx和LaMnO3向La1-xSrxMnO3转化.这一结果与人们一致公认的反应历程,即先发生La2O3+MnO2→LaMnO3,然后是LaMnO3+SrCO3→La1-xSrxMnO3有较大差异.     

基于GMR磁性材料设计的热敏体温计

系统阐述了磁性材料在磁传感方面的应用,重点说明了掺杂磁性材料La2/3(Ca0.6Ba0.4)1/3MnO3在磁传感方面的应用,通过实验研究了La2/3(Ca0.6Ba0.4)1/3MnO3的电阻率-温度特性(R-T特性),进一步说明这一材料在体温计应用上的原理及可行性.     

固相反应合成的机理La1-xSrxMnO3

以La2O3, MnO2和SrCO3为原料,通过固相反应合成SOFC的阴极粉料LSM,利用XRD,TGA/DTA热分析仪等现代分析仪器研究了该材料的反应历程.结果发现,实验过程首先出现了La2SrO相,并在350~1 000℃的较大范围内一直存在,到800℃时才出现LaMnO3.通过分析研究,反应过程先是La2O3+SrCO3→La2SrO+CO2,然后为La2O3+MnO2→LaMnO3,,最后发生La2SrO和LaMnO3向La1-xSrxMnO3转化.这一结果与人们一致公认的反应历程,即先发生La2O3+MnO2→LaMnO3 ,然后是LaMnO3+SrCO3→La1-xSrxMnO3有较大差异.     

空位掺杂La2/3Ba1/3MnO3/ZnO复合材料的制备和微结构研究

采用传统的固相反应法在La空位的La2/3Ba1/3MnO3粉末中掺入第二相ZnO,制备了一系列La空位的La2/3(1-x)Ba1/3MnO3/0.33ZnO(LBMO/ZnO)和La空位掺Dy的(La(0.6-x)Dy0.4)2/3Ba1/3MnO3/0.33ZnO(LBDMO/ZnO)复合体系.Rietveld方法拟合X射线衍射(XRD)测量结果表明,LBMO/ZnO复合体系中的LBMO为单相的钙钛矿结构,LBMO的结构参数(包括晶格参数,晶胞体积)以及Mn-O键长,Mn-O-Mn键角随空位浓度的增加呈单调变化的趋势;LBDMO/ZnO复合体系中除了形成LBMO相外,还存在DyMnO3杂相,LBDMO的结构参数以及Mn-O键长,Mn-O-Mn键角随空位浓度x的增加几乎没有发生变化.XRD和扫描电子显微镜(SEM)都表明ZnO和锰氧化物没有发生反应,ZnO可能以非晶态的形式存在于复合体系中,这将影响复合体系的电磁输运性质.     

Nd掺杂对La_(0.7-x)Nd_xSr_(0.3)MnO_3的结构及红外吸收谱和磁学性质的影响

采用固相反应法制备了钙钛矿型氧化物La0.7-xNdxSr0.3MnO3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.2)多晶样品.X射线衍射(XRD)分析表明,随着钕离子掺杂浓度的增加,晶胞体积逐渐减小.样品表面形貌SEM图像显示,掺杂Nd的多晶样品的晶粒变小,而未掺杂的La0.7Sr0.3MnO3晶粒最大.红外吸收光谱测量显示,样品在574~602 cm-1范围内出现了吸收峰,且吸收峰的位置随掺杂Nd离子浓度的增加向低频方向偏移.样品的磁性质测量表明,掺杂稀土离子的半径及磁矩对La0.7Sr0.3MnO3磁电阻有明显的影响.     

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.     

WO3掺杂的La2/3Ba1/3MnO3的晶体结构和磁性质研究

采用La2/3Ba1/3MnO3(LBMO)为母体,选用非磁性的W离子的氧化物WO3作为第二相,用固相反应法合成了复合体系La2/3Ba1/3MnO3/xWO3.研究了该复合物的晶体结构和磁性质,发现W6 离子的注入会引起晶胞体积的增大和居里相变温度的下降,分析了发生这种变化的原因.     

(La_(0.8)Ho_(0.2))_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的制备和电磁输运性质

采用溶胶-凝胶法制备(La0.8Ho0.2)2/3Ca1/3MnO3纳米晶粉体,研究了样品制备过程中络合剂柠檬酸的比例、烧结温度、烧结时间对钙钛矿结构形成的作用,分析了由于Ho的掺入对粉体焙烧过程中热分解过程的影响.热分析和X射线实验表明,烧结温度在680℃以上样品已呈现结晶良好的钙钛矿结构.利用标准四电极法测试的样品导电性能和超导量子干涉仪测试的样品磁性能,对比锰基氧化物La2/3Ca1/3MnO3,镧系元素中Ho原子对La进行了部分替代后,其相转变区域发生显著改变.     

Ln0.567Li0.3MnO4(Ln:稀土)的溶胶-凝胶法合成及其电性质

采用溶胶-凝胶法合成了Ln0.567Li0.3MnO4(Ln:La,Nd,Gd,Dy,Ho)系列化合物,随着Ln3+半径的增加,晶胞参数a,c以及c/a值增大,室温下Ln0.567Li0.3MnO4电导率增大.与固相法合成相比,合成温度低了近200℃,可以有效减少锂和钼在高温合成中的挥发,室温电导率提高了一个数量级(10-6S.cm-1到10-5S.cm-1).     

Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3物性的影响

本文研究了Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3物性的影响。探讨了Cr掺杂对晶体结构的影响、Cr掺杂对磁场的影响、Cr掺杂导致的反常电阻和磁电阻行为，以及Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3极化子输运的影响。有新的发现：实验结果显示了特殊的双峰CMR行为，而且CMR效应的温区被极大地拓宽，从低温区直至室温以上，说明Mn位的Cr掺杂是调节CMR效应的有效方法。     

La0.67 Sr0.18 □0.15MnO3的结构、磁性和电输运性质

利用溶胶一凝胶法制备了La0．67Sr0．18□0．15MnO3样品,并对其结构、磁性质和电输运性质进行了研究。x射线衍射研究表明,样品具有单相菱方六面体结构。磁性研究表明,样品存在铁磁一顺磁转变,居里温度约280K。电输运性质研究表明,在低温范围,样品电阻率的来源主要是电子与电子之间的散射,样品在高温范围符合非绝热近似下的小极化子导电行为。     

顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La1.4Sr1.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3的磁特性研究

采用溶胶-凝胶法一次性制备了顺磁绝缘／铁磁金属相复合材料La1.1Srt.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3系列样品.用X射线衍射仪分析了样品的晶体结构,通过多功能物理测试系统测量了样品的磁特性.研究发现,复合样品从高温到低温明显经历了2次磁相变过程,在Tc1与Tc3D之间磁化强度的数值随温度基本保持不变,...     

La_(5/8)Ca_(3/8)Mn_(1-x)Co_xO_3(x≤0.1)体系电阻率低温最小值现象的散射机制

主要研究了La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x≤0.1)体系的低温电输运特性.在全温区,电阻率随温度变化曲线出现双绝缘—金属转变峰现象;各样品均在25 K附近存在一个有趣的低温电阻最小值现象,外加磁场可使其向低温区移动并产生抑制作用.通过对La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x≤0.1)样品在25 K附近的电输运特性进行的拟合分析,表明存在着弹性和非弹性散射过程的竞争,可用库仑相互作用和非弹性电子散射解释.拟合参数值的变化表明来自电子—电子、电子—声子及电子—磁子散射的共同作用,且电子—电子相互作用随着Co掺杂量的增加而增强,这与样品在低温下存在的铁磁—反铁磁相互竞争产生的团簇玻璃态有关.随着Co掺杂量增大,FM团簇减少且自旋冻结,使载流子局域化增强而导致电阻率增大.证明了与磁场和温度有关的电子散射进程引起电子的局域化效应乃是导致体系输运行为发生变化的主要原因.     

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．     

钙钛矿La0.67Pb0.33MnO3薄膜的制备及表征

利用磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.67Pb0.33MnO3薄膜。用X射线衍射、原子力和超导量子干涉仪、振动样品磁强计对其进行了表征。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.861 nm,具有良好的单晶外延结构和光滑的表面。居里温度TC=345 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变。此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的。在室温条件下,当H=0.8T时,磁电阻效应非常明显,此现象是由于固有磁电阻效应引起的,并不是低场磁电阻效应引起的。室温下,其矫顽力只有50奥斯特。     

单层钙钛矿La1/2（Sr1-xCax）3/2MnO4的结构电输运特性和磁特性

利用固相反应法制备了La1/2（Sr1-xCax）3/2MnO4（x=0.0,0.1,0.3,0.5）系列多晶样品,通过FULLPROF程序对样品X射线衍射图谱进行了精修拟合,样品的空间群为I4/mmm。测量了样品的电输运特性（100 K〈T〈300K）和磁性（5K〈T〈300K）随温度变化的关系。结果表明,系列样品电阻率随温度的降低而增大,在整个测试温度范围内表现为绝缘态,并随掺杂量的增加电阻率依次减小,在Rco以下的电输运特性可根据可变程跃迁模型得到很好的解释;样品高温时都是顺磁态,在200～235K发生电荷-轨道-自旋有序（COS）相变,直到低温时系列样品一直处于COS有序态,还发现x=0．3的样品有一凸起峰,确定是由自旋玻璃态相变造成的。     

Magnetization distribution in the mixed-phase state of hole-doped manganites

The effect of 'colossal magnetoresistance' (CMR) in hole-doped manganites--an abnormal decrease of resistivity when a magnetic field is applied--has attracted significant interest from researchers in the past decade. But the underlying mechanism for the CMR phenomenon is not yet fully understood. It has become clear that a phase-separated state, where magnetic and non-magnetic phases coexist, is important, but the detailed magnetic microstructure of this mixed-phase state is so far unclear. Here we use electron microscopy to study the magnetic microstructure and development of ferromagnetic domains in the mixed-phase state of La(1-x)Sr(x)MnO3 (x = 0.54, 0.56). Our measurements show that, in the absence of a magnetic field, the magnetic flux is closed within ferromagnetic regions, indicating a negligible magnetic interaction between separated ferromagnetic domains. However, we also find that the domains start to combine with only very small changes in temperature. We propose that the delicate nature of the magnetic microstructure in the mixed-phase state of hole-doped manganites is responsible for the CMR effect, in which significant conduction paths form between the ferromagnetic domains upon application of a magnetic field.     

Colossal magnetoresistive p-n junctions of perovskite oxide La0.9Sr0.1MnO3／SrNb0.01Ti0.99O3

We have successfully fabricated the colossal magnetoresistive (CMR) p-n junctions of perovskite oxide La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.01Ti0.99O3 (LSMO/SNTO) with laser molecular beam epitaxy. The I-V characteristics of the LSMO/SNTO p-n junctions as a function of applied magnetic field (0—5 T) were studied between 100 and 300 K. We found that the p-n junction exhibited the CMR behavior. The CMR ratio △R/R0 (△R = RH - R0) is positive in magnetic fields below 0.13 T and at high temperature, while it displays a negative CMR near 100 K and in magnetic fields over 0.13 T. The CMR ratio values are 8% at 0.1 T and 13% at 5 T and 300 K, 40% at 0.1 T and 150 K, 10% at 0.13 T and -60% at 5 T and 100 K. The CMR behavior of the p-n junction is different from those of the LaMnO3 compound family.