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。     

磁场对钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ磁电阻的影响

采用固相烧结法在一定温度下烧结并退火得到钙钛矿锰氧化物La0．8MnO3＋δ大块多晶样品,研究这些样品在不同磁场下的磁电阻效应．结果表明,所有样品不管是否加磁场都存在金属一绝缘体转变,并且都有明显的磁电阻效应,另外磁场的变化对磁电阻效应有显著影响．     

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+...     

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,...     

La2/3Sr1/3MnO3/NiFe2O4复合多晶材料的磁电阻效应

用化学共沉淀法制备了NiFe2O4粉体样品,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了La2/3Sr1/3MnO3的多晶样品.用无压烧结制备了名义组分为(La2/3 Sr1/3MnO3)1-x(NiFe2O4)x(x=0,0.05,0.10,0.20)的多晶样品.在1.8×107A/m磁场作用下,当x=0时,样品的磁电阻随温度几乎成线性变化;当x=0.10时,样品在335 K时出现峰值,磁电阻值达35%.     

类钙钛矿化合物Ca(Mn3-xCux)Mn4O12的磁电阻效应

在常压和较低温度(1073K)下利用溶胶-凝胶法制备了成分为Ca(Mn3-xCux)Mn4O12的化合物,X射线衍射图表明当x≤1.5时化合物呈单一钙钛矿相.所有样品均未观测到金属-绝缘体转变,但随成份的改变有反铁磁-铁磁转变发生.它们的磁电阻随温度呈线性变化系.对x＝1.5的样品,在77K和3T磁场下的磁电阻可达37%.     

Cu低掺杂对La0.7Ca0.3MnO3电阻及磁电阻的影响

用溶胶凝胶法制备了Cu低掺杂的La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3(x=0%,1%,2%,3%,4%,5%)系列多晶材料.采用振动样品磁强计测量了系列样品的热磁曲线并获得了相应的居里温度,实验结果表明居里温度随着Cu掺杂量的增加而减少.在77~350 K温度范围内测量了样品的电阻和磁电阻,结果表明样品电阻率与温度的关系均具有明显的电阻峰结构.当x=5%时,开始出现双电阻峰结构;掺杂量x为1%,2%,3%,5%的样品在外场为0.4 T时存在较大的磁电阻极大值,分别为30.5%,25.4%,22.4%,18.8%,均大于未掺杂(x=0%)的13.5%.双交换(DE)模型简单地解释了Cu低掺杂对电阻及磁电阻行为的影响.     

低温下铁氧体掺杂锰氧化物的磁电阻增强效应

采用溶胶-凝胶法制备了纳米钙钛矿锰氧化物La0.7Sr0.3MnO3,并同一定量的软磁铁氧体材料制备了复合体,用XRD对复合体系进行了测定,发现在经高温退火后,2种物质仍保持各自结构,两者之间没有发生反应;在200K左右的低温下,体系磁电阻有增强效应。     

掺杂钙钛矿La0.7Ca0.3MnO3的制备及结构研究

使用高温固相反应法制备了具有钙钛矿结构的锰基氧化物La0.7Ca0.3Mn1-xTixO3,利用X射线衍射、红外光谱等实验技术手段研究其结构和性质。发现在进行掺杂的样品中金属钛离子占据了锰离子的位置,并且所制备的一系列样品均为单相结构。     

（La1-xEux）2／3Sr1／3MnO3室温低场磁电阻效应

采用溶胶凝胶法,以半径较小的Eu3 部分替代离子半径较大的La3 ,制备一系列 (La1xEux)2/3Sr1/3MnO3大块多晶试样(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7),对试样进行X射线衍射表征,分析Eu掺入量对试样晶体结构的影响.测量试样居里温度、电阻率、室温低场磁电阻等电磁行为.结果表明:随着Eu掺入量的增大,A位的平均离子半径减小,试样居里温度降低,电阻率升高,x=0.2试样在室温低场(H=0.87 T)下磁电阻达到-6.53%.室温低场磁滞回线显示Eu掺入量增加,比饱和磁化强度反而降低.     

Cu doping effect on Mn sites of La2/3Ca1/3 MnO3 system

The temperature dependence of resistance and magnetoresistance at 77 K for Cu-doped La 2/3Ca 1/3Mn 1-xCu xO-3 have been investigated. Besides the transition similar to the Cu-free sample at ～260 K, a new transition at lower temperature appears for Cu-doped samples. The new transition moves toward low temperature with increasing of Cu content. A new conductive proceeding related to Cu ion may exist. Magnetoresistance at liquid nitrogen shows that MR increased three orders when x is changed from 0 to 0 15. Moreover, the main variation of magnetoresistance is below the field of 1 T.     

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     

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．     

钙钛矿La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3三层薄膜的磁输运性能

高温超导材料YBa2Cu4O8(YBCO)和铁磁材料La2／3Ca1／3MnO3(LCMO)形成的三层薄膜LCMO／YBCO／LCMO由对靶溅射技术制得．与YBCO单层薄膜相比，由于超导／铁磁系统中的磁性邻近效应，三层薄膜表现出较低的超导转变温度(Tc,ON)．与LCMO单层膜相比，三层薄膜的金属半导体转变温度(TMS)被提高并且强烈依赖于YBCO层的厚度．随中间层厚度的变化，磁电阻显示出非单调行为，长振荡周期被发现．结果表明，当YBCO处于正常态时两层LCMO膜之间存左着磁性自旋相互作用．     

La-Sr-Mn-O材料的磁电阻特性研究

利用二价金属元素Ｓｒ 对ＬａＭ ｎＯ３ 材料进行了Ｌａ 位替代,成功地制备了单相性好、具有扭曲钙钛矿结构和磁阻效应的Ｌａ１－ ｘ Ｓｒｘ Ｍ ｎＯ３ 材料。对其电磁输运特性的研究表明：Ｓｒ 的掺与使材料中的锰离子相对聚集而产生分区的磁畴结构并使材料的结构产生扭曲畸变,居里温度附近的磁阻效应与磁转变过程密切相关。     

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.     

La,V掺杂对Sr2Bi4Ti5O18性能影响对比研究

采用传统固相烧结工艺,制备了掺杂量分别为0.000~1.000,0.000~0.096的La,V掺杂Sr2Bi4Ti5O18铁电陶瓷.X射线衍射结果显示,La,V对Sr2Bi4Ti5O18的A,B位掺杂都未影响材料的晶体结构.La掺杂使得材料的剩余极化2Pr逐渐降低,而V掺杂可以显著地提高2Pr.A位掺杂导致材料的居里温度明显下降,而V取代B位Ti4 离子不影响材料的居里温度.微观照片显示,Sr2Bi4Ti5O18样品由呈四方状的晶粒组成,晶粒较为均匀.La掺杂未改变晶粒的形状,而V掺杂使得晶粒呈现扁平状,且晶粒尺寸明显增大.     

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.     

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。