层状钙钛矿锰氧化物La_（1.3-x）Gd_xSr_（1.7）Mn_2O_7（x=0,0.05）的磁性和电性研究

采用传统的固相烧结法制备了多晶样品La1.3-xGdxSr1.7Mn2O7（x=0,0.05）,对其磁性和电性进行了研究.研究表明：当x=0.05的Gd掺入后,由于铁磁性的减弱导致样品的磁化强度、二维磁转变温度T2D和三维磁转变温度T3D都随之降低,且在低温下有自旋璃态出现.此外,样品的金属-绝缘体转变温度TM1降低,电阻率增大.以上现象的产生可归结为：由于Gd掺杂导致了晶格失配,减弱了双交换作用,致使上述现象出现.     

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.     

双层钙钛矿锰氧化物(La_(0.9)Eu_(0.1))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和磁熵变研究

本文采用传统固相反应法制备多晶样品(La_(0.9)Eu_(0.1))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7,并对其磁性和磁卡效应进行研究.研究表明:在低温部分出现反铁磁和铁磁相互竞争,在三维铁磁有序转变温度(T_c~(3D)≈75 K)至二维铁磁转变温度(T_c~(2D)≈227 K)范围内出现铁磁顺磁共存;此外,在T_c~(3D)附近,出现了较大的磁熵变,当外加磁场为1 T时其最大磁熵变值为1.69 J/(kg K),这表明该材料可能适合在液氢温区内作为一种磁制冷材料.     

不同离子掺杂对层状钙钛矿氧化物La_(1.3)Sr_(1.7)Mn_2O_7的影响

采用固相法制备了La_(1.3-x)R_xSr_(1.7)Mn_2O_7(R=Eu,Gd,Dy;x=0,0.1)系列样品,研究Ln位离子及离子半径对钙钛矿氧化物物性的影响.结果表明:由于Eu、Gd、Dy的半径依次减小,所以La_(1.2)Eu_(0.1)Sr_(1.7)Mn_2O_7、La_(1.2)Gd_(0.1)Sr_(1.7)Mn_2O_7和La_(1.2)Dy_(0.1)Sr_(1.7)Mn_2O_7的晶格失配度依次增大,导致3个样品的磁性、磁转变温度、MI转变温度依次减小乃至消失,电阻率随之增加.其结果归结于畸变引起强的电-声相互作用,导致双交换作用减弱,使样品的物性发生改变.     

双层钙钛矿锰氧化物La_(1.34)Sr_(1.66)Mn_(2-x)Cr_xO_7的磁性和输运性质

采用固相反应法制备了双层钙钛矿结构锰氧化物La1.34Sr1366Mn2-xCrCrxO7(x=0,0.1,0.2,0.3.0.4)多晶系列样品,XRD分析表明,所有样品均为Sr3Ti2O7型四方结构,空间群为14/mmm.随着Cr3+离子掺杂浓度的增加,该系列样品的晶胞体积单凋减小.对于少量Cr3+离子掺杂的样品(x=0.1),三维长程铁磁有序转变温度Tc3D升高,二维短程铁磁有序转变温度Tc2D降低;结构分析表明,x=0.1样品的晶格常数c最小,a最大,c/a达到极小值;样品中严重的品格畸变导致双交换作用强度的改变是其磁有序转变温度变化的主要原因.对于大量Cr3+离子掺杂的样品(x=0.3,0.4),Tc3D降低,Tc2D基本保持不变.样品在150～300K范围内电阻率随着温度的降低单凋增加,显示出绝缘体或半导体行为,并且随着Cr离子的掺杂电阻率单调增加.     

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。     

双钙钛矿Sr_2CoReO_6的电子结构与磁性

基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理,采用在广义梯度近似(GGA)下的投影缀加波势,研究了Sr2CoReO6的电子结构和磁性.结果表明:Co和Re原子的磁矩分别为2.425μB和-0.488μB,并通过O原子形成反铁磁耦合;Co2+的s和3个p轨道的占据和未占据态都远离费米能级,并有很小的自旋劈裂;而Re5+的s和3个p轨道的自旋向上和自旋向下态密度均几乎填满;Co/Re原子周围存在的O原子立方对称性的八面体,导致其d轨道劈裂为能量较高的三重简并态t2g(dxy,dyz和dzx)和能量较低的二重简并态eg(d2z和dx2-y2).最近邻的两个Co—Co或Re—Re原子对之间没有直接的相互作用;而沿着任一Co—O—Re—O—Co链或Re—O—Co—O—Re链,Co3d和4s,O 2s和2p以及Re 5p,5d和6s轨道间存在着杂化作用.     

层状钙钛矿巨磁阻材料La_(1.2-x)Nd_xSr_(1.8)Mn_2O_7的微结构研究

利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)及高分辨电子显微镜(HREM)研究了层状巨磁电阻材料La1.2-xNdxSr1.8Mn2O7(x=0.2)的显微结构.研究结果表明,Nd掺杂氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7仍具有四方对称性,即掺杂Nd没有改变原有的晶体结构.通过HREM观察发现,Nd掺杂氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7含有较多的缺陷,其中包括与其他RP相形成的共生结构、(101)剪切结构以及一些比较复杂的缺陷结构.     

La掺杂双钙钛矿Ba2NiMoO6的磁性和铁电性能

通过固相烧结工艺制备Ba2-xLaxNiMoO6(x=0,0.1)陶瓷样品,采用多晶X射线衍射仪和扫描电子显微技术对样品的物相成分、晶体结构及其表面形貌进行表征与分析.实验样品的X射线衍射谱与理论模拟多晶样品的X射线标准谱比较,显示样品相已经形成.X射线衍射分析结果表明,Ba2NiMoO6晶体原胞(a=b=c=0.8045 nm)属于立方晶系,空间群为Pm3m,布拉格衍射峰(1,1,1),(3,1,1)分别为样品中Ni离子和Mo离子有序占据B位超晶格有序峰,实验显示La掺杂对样品的晶胞参数影响很小.对样品铁电性能的测试表明,A位的替代增强了Ba2NiMoO6的偶极运动,使剩余极化得到提高.通过振动样品磁强计(VSM)测量样品磁化强度与磁场强度的关系,表明样品在室温下呈现顺磁行为.     

双层钙钛矿锰氧化物La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.00,0.05)的磁性和类Griffiths研究

采用传统固相反应法制备多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.00,0.05),通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性和类Griffiths 相进行了研究. 研究发现,两个样品分别在15-400 K 的测量温度范围内,在类Griffiths 相温度(TG≈368、360 K)以上处于纯顺磁态;在奈尔温度(TN≈210、183 K)-TG范围内,系统处于反铁磁-铁磁共存态,存在类Griffiths 相,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在TN以下,随温度的降低,铁磁性逐渐减弱,反铁磁性增强,样品呈现出了团簇玻璃行为. 通过对比两个样品后发现,掺杂后样品x=0.05 比未掺杂样品的磁性、三维长程居里温度(Tc3D)和类Griffiths相温度(TG)均降低,这是由于Dy3+离子半径比La3+离子半径小,掺杂之后导致晶格畸变所引起的.     

La_(0.7)Ba_(0.3)Mn_(1-x)Fe_xO_3的巨磁电阻效应及磁性

采用溶胶－凝胶工艺制备Ｌａ０．７Ｂａ０．３Ｍｎ１－ｘＦｅｘＯ３化合物．研究其磁性、导电性和磁电阻效应．结果表明,随着Ｆｅ含量的增加,电阻率增加,铁磁居里温度近似线性下降     

Fe离子掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Fe_xO_3体系晶体结构、输运性质的影响

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn1-xFexO3(0 x 0.2)系列样品.实验研究了Fe离子掺杂稀土锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的电输运性质、微观结构和导电机制.结果表明:样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;相同温度下烧结的样品,体系电阻率急剧增加,绝缘—金属转变温度TIM向低温方向移动.相同Fe替代含量的样品,在1200℃、1250℃、1300℃3个不同烧结温度下,晶格常数c变化不大,晶格常数a、b和晶胞体积随着烧结温度的升高而减小,晶体颗粒和体系电阻率随着烧结温度的升高而增大,绝缘—金属转变温度TIM向高温方向移动.     

Ag掺杂类钙钛矿Ca(Mn2Cu1)Mn4O12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。     

钙钛矿锰氧化物Pr_(0.2)Gd_(0.3)Sr_(0.5)MnO_3的磁性研究

用固相反应法制备了掺杂多晶样品Pr0.2Gd0.3Sr0.5MnO3,用X射线衍射仪(XRD)和超导量子磁强计(SQUID)对其磁性进行了研究.研究结果表明:样品的单相性很好,具有单一正交畸变钙钛矿结构,空间群为Pbnm;掺杂后的样品在低温区表现出铁磁态,整个温度区出现了两个磁转变温度点(TC1=305K,TC2=110K);当温度为110~305K时,样品呈现出铁磁-顺磁混合态.     

La0．7Ca0．3Mn1-xCuxO3的电输运特性

通过固相反应法制备不同掺杂浓度的La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3(x=0～0.15)样品, 在77～300 K温度范围内测量了铜掺杂后样品电阻随温度的变化关系.结果表明, 在未引入铜杂质时, 低温铁磁相的电阻率满足T 2.5关系, 顺磁相符合小极化子近邻跳跃模型;在低掺杂下, 铁磁区可用T 4.5关系解释;随着掺杂浓度的增加, 在铁磁区和顺磁区, 任何单一模型均与实验不相符, 表明高掺杂样品的电输运性质存在未知模型.     

钙钛矿型锰氧化物La0.7Sr0.3MnO3的磁谱研究

报导了钙钛矿型锰氧化物La0.7Sr0.3MnO3多晶体材料不同温度下磁谱的初步研究结果，平均粒径分别为45、66、105、140和1200nm的样品由溶胶－凝胶法制备，当平均粒径大于105nm时，样品的磁谱为典型的预豫型谱线，共振频率和准静态磁导率随温度降低而减少；随平均粒径增加，准记磁导率增大，而共振频率却减小，当平均粒径小于66nm时，观察不到类似的驰豫，实验结果显示，驰豫谱线主要是由于畴壁位移造成的，而畴壁位移的阻尼主要是与畴壁位移相联系的微观涡流效应。     

全钙钛矿La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/La0.5Sr0.5CoO3异质结的结构与性能

应用射频磁控溅射法在SrTiO3(STO)基片上制备了全钙钛矿结构La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/ La0.5Sr0.5CoO3(LSCO/PZT/LSCO)电容器异质结,并进行了结构和性能的表征.X射线衍射(XRD)的研究表明,LSCO/PZT/LSCO异质结在SrTiO3(STO)基片上为外延生长.对该电容器铁电性能的研究发现,在5 V驱动电压下,电滞回线饱和趋势良好,矫顽场电压为1.8 V和剩余极化强度为21.5×10-6 C/cm2,漏电流为8.9×10-8 A/cm2.实验还证实该电容器具有良好的脉冲宽度依赖性及抗疲劳特性.     

La2/3Sr1/3Mn1-xCuxO3的磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2/3Sr1/3Mn1-xCuxO3(x=0,0．05,0．10,0．20)的多晶样品．利用振动样品磁强计测量了样品在室温下的磁性能;利用X射线衍射确定了粉体的组成;利用扫描电子显微镜观察了颗粒的形貌．     

层状LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料的合成

用碳酸盐同沉淀法合成了LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂正极材料,采用XRD(X7-Ray Diffraction)、SEM (Scanning Electron Microscope)、差分计时电位法和充放电循环等对材料的物理化学性质及电化学性能进行了测试分析。XRD分析表明在合成温度为800℃或更高时,所合成的产物均为α-NaFeO₂型的层状结构,SEM分析表明在合成温 度为800或850℃时,产物为微小晶粒团聚成的球形颗粒,合成温度为900℃以上时,产物颗粒发生破碎,形状不规则。950℃合成的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料在2.5～4.4V电位区间内, 首次放电容量为162 mAh·g^-1, 并具有良好的循环性能。随着充放电电压的升高,首次不可逆放电容量增大, 循环稳定性减弱。在低温(800, 850℃)下合成的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料与高温下(900, 950℃)得到的材料性能有很大差别,这是由于在高温和低温下得到材料的结构差别所造成的。