鈣鈦礦結(jié)構(gòu)La-,1-x-MnO-,3-和La-,1-x-A-,x-MnO-,3-的磁電阻特性.pdf

1、由于鈣鈦礦錳氧化物R<,1-x>A<,x>MnO<,3>(R為三價(jià)稀土金屬離子，A離子一般為二價(jià)堿土金屬離子)在磁記錄、磁探測(cè)及磁傳感器等方面的潛在應(yīng)用價(jià)值以及它的科學(xué)意義受到國(guó)內(nèi)外科研單位的極大重視。1994年Jin等人發(fā)現(xiàn)的La<,2/3>Ca<,1/3>MnO<,3>薄膜在居里溫度附近具有龐磁電阻(colossal magnetoresistance，CMR)效應(yīng)并伴有順磁一鐵磁相變，使得這一領(lǐng)域的研究成為凝聚態(tài)物理的熱點(diǎn)問(wèn)題之一

2、。 利用固態(tài)反應(yīng)法制備了La<,0.9>MnO<,3+δ>，La<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>多晶樣品和脈沖激光沉積法(PLD)制備了La<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>外延薄膜樣品，并有選擇地對(duì)樣品進(jìn)行氧氣退火。用x射線衍射儀對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè)，物理特性測(cè)量系統(tǒng)(PPMs)對(duì)樣品的磁電阻和比熱進(jìn)行了測(cè)量，超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID))對(duì)樣品磁化強(qiáng)度的溫度關(guān)系進(jìn)行了測(cè)量。 La<,0.9>M

3、nO<,3+δ>多晶樣品的x衍射圖表明，樣品中沒(méi)有雜相；La<,0.9>MnO<,3+δ>多晶樣品的電輸運(yùn)測(cè)量結(jié)果顯示，在退火過(guò)的樣品的ρ-T曲線上出現(xiàn)兩個(gè)峰值，而沒(méi)退火的樣品卻只有一個(gè)峰；且沒(méi)退火樣品的電阻率比退火的電阻率大很多。這是因?yàn)橥嘶饦悠酚捎谠谘鯕庵型嘶饘?dǎo)致樣品中的氧含量增加才造成電阻率的降低，又因?yàn)闃悠分械母鱾€(gè)區(qū)域增加的氧含量不均勻造成了樣品中出現(xiàn)了不同的相從而導(dǎo)致相分離，ρ-T曲線上兩個(gè)峰值正是不同相的磁轉(zhuǎn)變溫度位置不同造

4、成的。另外在ρ-T曲線的低溫部分發(fā)現(xiàn)了反?，F(xiàn)象，電阻隨著溫度的降低反而升高，結(jié)果表明在低溫區(qū)域樣品表現(xiàn)自旋玻璃態(tài)行為。磁電阻結(jié)果表明，退火后的樣品的磁電阻比沒(méi)退火的樣品磁電阻大的多，而且部分退火樣品有兩個(gè)磁電阻極值峰，這進(jìn)一步說(shuō)明氧含量對(duì)樣品電性和磁性以及磁電阻有很大影響，特別是在低溫處的峰更容易受氧含量的影響。 在多晶樣品La<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>的xRD衍射圖像中找到了與CeO<,2>相對(duì)應(yīng)的特征峰，說(shuō)明

5、多晶樣品La<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>中可能存在CeO<,2>的雜相。我們還比較了退火10小時(shí)和4小時(shí)的多晶樣品的電阻率，發(fā)現(xiàn)前者的電阻率比后者低，而且TP比后者高，這是因?yàn)橥嘶饡r(shí)間長(zhǎng)的樣品中的氧含量高導(dǎo)致的。從氧含量對(duì)電阻率和TP位置的影響，我們認(rèn)為L(zhǎng)a<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>可能是空穴型摻雜錳氧化物。 另外，還比較了La<,0.7>Ce<,0.3>MnO<,3>外延薄膜和多晶塊材的磁電阻。結(jié)