Ni_(1-x)Mn_xO稀磁半导体的磁性研究

通过X射线吸收近边结构(XANES)、超导量子干涉仪和第一性原理计算研究了脉冲激光沉积法(PLD)制备的Ni1-xMnxO(0.01≤x≤0.05)薄膜的微观结构和磁学性质.X射线吸收近边结构表明,当x≤0.03时,掺杂的Mn替代了NiO晶格中的Ni原子,并且以混合价态(+2/+3)的形式存在.当x0.03时,掺杂的部分Mn离子形成了类Mn2O3杂相.磁性测量表明,随着Mn含量从0.01增加到0.03,Ni1-xMnxO薄膜的饱和磁矩从0.3μB/Mn增加到了0.45μB/Mn.基于第一性原理计算,我们提出Mn3+离子之间通过Ni空位表现出了铁磁性耦合,Mn2+离子之间则通过超交换作用表现出了反铁磁耦合.     

LaCr_(1-x)Mn_xO_3系陶瓷材料导电性能研究

研究了掺Mn对LaCrO3材料晶体结构和导电性能的影响及Mn离子的作用机制 .实验发现 :①LaCr1 -xMnxO3(0≤x≤ 1 ) 为正交钙钛矿结构 ,且随Mn含量的增多 ,材料晶格面间距逐渐增大 .②LaCr1 -xMnxO3固溶体在x =0 .1时电阻率异常增高 3个数量级 ,且随x的增大 ,电阻率逐渐下降 .应用缺陷化学理论对LaCrO3中掺Mn的电荷补偿过程进行了分析 ,揭示了过渡金属Mn对LaCrO3固溶体导电性能的作用机制     

Fe掺杂La0.67Ca0.33MnO3体系的晶体结构研究

采用固相反应法制备了系列铁掺杂稀土锰基氧化物La0.67Ca0.33Mn1-xFexO3(其中0≤x≤0.1)样品,利用X射线衍射(XRD)对该样品的晶体结构进行了表征.结果表明:在整个替代范围内,样品单相性很好,呈正交相结构,说明铁离子完全进入了晶格内部,铁离子对Mn位的替代是有效的.     

La0.67Ca0.33Mn1-xCrxO3(0.0≤x≤0.15)中的输运机制与CMR效应研究

研究了Mn位掺Cr体系La0.67Ca0.33Mn1-xCrxO3(0)(0.0≤x≤0.15)的庞磁电阻(CMR),发现Mn位掺Cr时零场电阻率曲线出现附加峰,随着Cr含量的增加,起始电阻率峰值逐渐减弱,附加峰急剧上升.在磁场作用下,两个电阻率峰值被强烈压缩,导致CMR效应中出现双峰,并且CMR效应的温区大大拓宽,从低温到接近室温.这个结果表明:Mn位元素替代是调整CMR效应的有效方法.     

金属间化合物SmFe11-xMnxTi的结构和磁性

研究了Mn部分替代SmFe11-xMnxTi中的Fe对化合物结构和磁性的影响,利用真空电弧熔炼和真空热处理制备了SmFe11-xMnxTi（x=2．0,3．0,4．0,5．0,6．0）化合物样品,室温粉末样品的X射线衍射扣热磁曲线测量表明：2．0≤x≤6．0成分范围内的SmFe11-xMnxTi化合物具有ThMn12型结构,且具有良好的单相性．随着Mn替代量的增加,单胞体积增大,所有上述成分范围的化合物都存在自发磁化现象,SmFe11-xMnxTi化合物的居里温度随Mn替代量的提高迅速下降,化合物在4．4K温度下的饱和磁矩和过渡金属次晶格磁矩随Mn替代量的增加而单调减小。     

DyFe11-xMnxTi赝三元化合物的结构和磁性

研究了Mn部分替代DyFe11Ti中的Fe对化合物结构和磁性的影响.利用真空电弧熔炼和真空热处理制备了DyFe11-xMnxTi(1.0≤x≤5.0)化合物样品.X-射线衍射和热磁曲线测量表明:用Mn部分取代DyFe11 Ti中的Fe仍保持ThMn12型结构,且具有较好的单相性;晶格常数a和单胞体积V随Mn含量的增加而增大;在DyFe7Mn4Ti化合物的热磁曲线上观察到了补偿点;随着Mn含量的增加,化合物在4.4 K温度下的饱和磁化强度逐渐减小,在某一成分点为零.而后随Mn含量的继续增加而增大.     

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.     

Mn0.6Zn0.4Fe2O4/α-Fe2O3复合材料的磁性和电阻率温度关系研究

采用化学共沉淀法制备了Mn0.6Zn0.4Fe2O4和α-Fe2O3纳米微粉,进而利用陶瓷工艺制备了(Mn0.6Zn0.4Fe2O4)1-x/(α-Fe2O3)x纳米晶复合块体材料.详细研究了(Mn0.6Zn0.4Fe2O4)1-x/(α-Fe2O3)x样品的相结构、磁学性质和电阻率的温度依赖性.研究发现在Mn0.6Zn0.4Fe2O4中掺入适量的α-Fe2O3可改善材料的高频软磁性能,也可改善样品电阻率的温度灵敏度.从而为锰锌铁氧体性能的改善提供了新的线索.     

La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Cr_xO_3 (0.00≤x≤0.15)中的输运机制与CMR效应研究

研究了Mn位掺Cr体系La0 67Ca0 33Mn1-xCrxO3(0)(0 0≤x≤0 15)的庞磁电阻(CMR),发现Mn位掺Cr时零场电阻率曲线出现附加峰,随着Cr含量的增加,起始电阻率峰值逐渐减弱,附加峰急剧上升。在磁场作用下,两个电阻率峰值被强烈压缩,导致CMR效应中出现双峰,并且CMR效应的温区大大拓宽,从低温到接近室温。这个结果表明:Mn位元素替代是调整CMR效应的有效方法。     

LaCr1-xMnxO3系陶瓷材料导电性能研究

研究了掺Mn对LaCrO3材料晶体结构和导电性能的影响及Mn离子的作用机制，实验发现：①LaCr1-xMnxO3（0≤x≤1）为正交钙钛矿结构，且随Mn含量的增多，材料晶格面间距逐渐增大，②LaCr1-xMnxO3固溶体在x＝0．1时电阻率异常增高3个数量级，且随x的增大，电阻率逐渐下降，应用缺陷化学理论对LaCrO3中掺Mn的电荷补偿过程进行了分析，揭示了过渡金属Mn对LaCrO3固溶体导电性能的作用机制。