掺杂稀土锰氧化物磁电阻效应研究的一些进展

回顾了掺杂稀土锰氧化物研究工作所取得的一些成就,提出目前尚未解决的问题,并简要介绍了掺杂稀土锰氧化物样品的制备方法。     

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.     

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。     

稀土掺杂氧化物的电磁特性及磁电阻效应

本文以具有钙钛矿结构的Mn基稀土掺杂氧化物Lal-xTxMnO3为重点，结合近年来国内外的最新研究成果，概括介绍了这类材料的晶格结构、电磁特性及其电阻效应等，并对其可能的机理进行讨论。     

稀土元素及其氧化物的磁性研究

易腐蚀、脆性大、工作温度偏低是制约烧结钕铁硼进一步发展和应用的主要缺陷,本文通过研究钕铁硼永磁材料主元合金成分Nd、B及热处理工艺对烧结NdFeB永磁材料晶界成分、晶界结构以及磁体性能的影响来探讨改进钕铁硼永磁材料.以及稀土锰氧化物CMR效应的研究,分析了CMR效应的成因及影响因素.通过对这几种稀土材料磁性的研究对比,分析各种磁性材料的优缺点,进而得出在不同领域不用适用环境的应用.     

La2／3Ca1／3—0.05Sr0.05MnO3稀土锰氧化物材料结构对性能影响分析

用固相反应法制备了La2/3Ca1/3-0.05Sr0.05MnO3锰氧化物材料,用Rietveld方法分析了样品的结构,结果表明,样品中93．76％的正交结构（Pnma),另外还有6．24％的Mn3O4存在;通过对样品低温电阻率变化特性及磁性质的测量发现低温下电阻率峰值（Tp）和磁相变温度（Tc)相差很大,文章初步分析了这一结构和电磁特性的相关性。     

Nb~(5+)的低温掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3结构、磁性和电性的影响

将Nb2O5掺杂到用溶胶一凝胶法制备的La0.67>Sr0.33MnO3(LSMO)微粉中,XRD结果表明:随掺杂量的增多,样品中出现相分离,其一为具有菱方结构的钙钛矿材料,另一相为LaNbO4.随Nb掺入量的增多,TP单调下降而Tc没有明显变化,说明低温烧结减弱了B位替代效应.在x=0.07的样品中得到最大电阻率为23.7 Ωcm,比LSMO高三个数量级,这主要是尺寸效应所决定.     

氧化物掺杂稀土的上转换材料研究进展

综述非稀土氧化物基质和稀土氧化物基质上转换发光材料的研究进展.介绍氧化物基质上转化材料的制备方法、基质结构和激发条件等对上转化发光强度及发光波长的影响;阐述氧化物基质上转换材料的发光机理.认为氧化物是今后上转化材料的重点研究方向,随着研究的深入它将替代氟化物和氯化物而成为上转换材料的主要基质材料,同时,提出了氧化物基质改进的方向.     

钙钛矿锰氧化物Pr1-xCaxMnO3(0.3≤x≤0.5)的结构和磁性研究

通过固相反应法合成了Pr1-xCaxMnO3(x＝0.3,0.4,0.5)系列多晶样品,对样品的结构和磁性进行了研究.XRD检测结果发现,样品均为单相,空间群为Pbnm.用超导量子磁强计(SQUID)对样品的磁性进行了研究,着重分析了掺杂浓度为x＝0.4的Pr0.6Ca0.4MnO3样品.从测得的M-T曲线可知,在降温过程中,样品经历了电荷有序转变和反铁磁转变,电荷有序温度TCO=250K,反铁磁转变温度TN=170K.通过不同温度的M-H曲线,证实了样品在各个阶段的磁有序转变.     

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.     

稀土氧化物对碳化硅晶须形成的影响

研究了氩气气氛下稀土氧化物对不同碳源形成SiC晶须的影响.结果表明,稀土氧化物能够在一定程度上促进碳化硅晶须的形成.稀土氧化物能够改变碳化硅晶须的形貌,主要表现在提高碳化硅晶须的直晶率和直径.不同种类的稀土氧化物,其催化效果不同.     

改进复分解法与一步法制备硬脂酸稀土PVC热稳定剂

介绍两种制备硬脂酸稀土的新方法———改进复分解法和一步法.探讨了反应温度、催化剂、反应时间、乙醇用量等因素对制备反应的影响.结果表明,改进法以20mL乙醇为溶剂,反应温度80℃,无催化剂下反应30min,产品得率为83%;一步法以5mL乙醇为消泡剂,反应温度140℃,催化剂用量2.5mL,反应60min,产品得率为76%.利用FT-IR和XRD技术对产品进行结构表征,并对产品质量和PVC的热稳定效果进行比较.     

白光发射稀土掺杂SrF2上转换荧光粉的研究

通过高温固相法合成了Sr_(0.89)Yb_(0.1)Er_(0.01)F_2和Sr_(0.8495)Yb_(0.15)Tm_(0.005)F_2高亮度上转换荧光粉.在980 nm激光激发下,Sr_(0.89)Yb_(0.1)Er_(0.01)F)2样品发出红色和绿色光(黄绿光),Sr0.8495Yb0.15Tm0.005F2样品发出蓝色光.二者发射的荧光强度均高于商用上转换荧光粉.将以上两种上转换荧光粉按一定比例混合后可以得到不同色温的白光发射荧光材料.该系列材料在防伪、三维显示及白光照明等领域具有潜在应用价值.     

不同沉淀剂对铈锆复合稀土氧化物性能的影响

通过选用不同的沉淀剂,利用共沉淀法制备出掺杂过渡金属元素（Fe,Mn,Cu）的CeO_2^-ZrO₂多元稀土复合氧化物。样品用X射线衍射（XRD）,液氮吸附法（BET）测定比表面积和H2程序升温还原(H_2^-TPR)等进行了表征。研究结果表明：以碳酸铵作为反应的沉淀剂制得的样品,可以较好的形成固溶体,并且该固溶体具有大的比表面积,良好的低温还原性能以及高的储氧能力。样品经过1000℃,4h处理后,会发生烧结,其高温热稳定性需要进一步的加强。     

Yb-Er共掺光波导放大器增益特性模拟及优化

为提高光波导放大器的增益特性,从Yb-Er共掺系统的能级结构及能量传递过程出发,建立了Yb-Er共掺光波导放大器增益的理论模型,对增益特性进行数值模拟;讨论了铒离子的掺杂浓度、泵浦光功率和信号光功率等因素对光波导放大器增益的影响,并进行优化。数值模拟结果表明:当波导长度小于其最佳值时,增益随铒离子的掺杂浓度和泵浦光功率的增加而显著增大;超过最佳波导长度,增益随之下降;泵浦光功率一致,信号光功率增强时,增益下降。抽运功率为70 mW时,长度为2.24 cm的光波导放大器,单位长度增益为4.73 dB/cm,该结果与实验数据基本吻合。     

稀土铕聚氨酯发光材料的合成及性能

以对羟基苯甲酸和丙烯酰胺为配体,合成了铕-对羟基苯甲酸-丙烯酰胺三元稀土配合物,利用该三元稀土配合物中游离的羟基作为活性基团,以二丁基二月桂酸锡（T-12）为催化剂,与具有活性基团异氰酸根的甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）反应制备新的键合型稀土高分子聚氨酯发光材料。通过红外、热分析和荧光光谱分析表征了发光材料的结构、热稳定性和发光性能,结果表明,TDI中异氰酸根的特征2270cm^-1吸收峰消失,含羟基的铕配合物与异氰酸酯单体反应完全;在214nm波长激发下,配合物及发光材料在619nm和592nm处均能发出较强的特征荧光,预计在新型发光涂料方面有着广阔的应用前景。     

Ag、Bi的掺杂对La0.67Sr0.33MnO3磁性及传输性的影响

利用溶胶-凝胶法制成了La0.67Sr0.33MnO3微粉,在x=0-10%mol比范围内进行了Ag2O和Bi2O3的掺杂研究。结果发现,Ag和Bi的掺杂对材料的磁性影响较小,少量掺杂使材料电阻率ρ增大。随掺杂量的增加,将有金属分离出来而形成两相复合体系。由于高电导率金属的存在,为电子传输提供了第二条传导路径从而引起材料电阻率的大幅下降,这在陶瓷材料中是难能可贵的,使得这一类两相体系在导电陶瓷方面具有很大的应用前景。     

(La0.9Dy0.1)2/3Ba1/3Mn1-xAlxO3(x=0,0.05)氧化物的结构与磁性

【目的】为改善(La_(0.9)Dy_(0.1))_(2/3)Ba_(1/3)Mn_(1-x)Al_xO_3的磁热性能,研究掺杂Al对其晶体结构、居里温度、相变类型以及磁热性能的影响。【方法】采用固相反应法制备锰氧化物(La_(0.9)Dy_(0.1))_(2/3)Ba_(1/3)Mn_(1-x)Al_xO_3(x=0,0.05)样品,利用X射线衍射法分析样品的结构,用振动样品磁强计测量样品的磁性。【结果】所制备样品均为单相钙钛矿结构,属于菱方晶系,空间群为R-3c(No.167)。掺杂Al使样品居里温度由无掺杂的274K降低到248K,在外加磁场变化为20kOe时最大磁熵变由2.16J/(kg·K)降低到1.85J/(kg·K)。样品的铁磁-顺磁相变属于二级相变。采用双交换作用机制解释了居里温度和磁化强度的变化。【结论】非磁性元素Al替代Mn不改变其晶体结构,稍微降低了锰氧化物的磁热性能。     

稀土氧化物对镁质耐火材料物理性能及挂窑皮性的影响

在镁质耐火材料中分别加入Y2O3、La2O3、Nd2O3和CeO2 4种稀土氧化物,研究添加不同的稀土氧化物对镁质耐火材料的烧结性能、高温力学性能和挂窑皮性的影响.结果表明,所添加的稀土氧化物可以促进镁质耐火材料的烧结,提高其常温力学性能,并且添加Y2O3还能明显提高镁质耐火材料的高温强度和挂窑皮性能.     

稀土掺杂TiO2纳米微粒的合成、表征及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量铈的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征.以高压汞灯为光源、甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现: 掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到500.nm,比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4 仅有少量进入TiO2晶格中,大部分的Ce4 是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上.说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce摩尔分数最佳值为2.0%.