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1、本文介紹了鈣鈦礦錳氧化物的研究進(jìn)展、基本結(jié)構(gòu)、強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中的主要理論以及樣品制備原理和實(shí)驗(yàn)方法。采用傳統(tǒng)的高溫固相反應(yīng)法制備ABO3型和A3B2O7型鈣鈦礦錳氧化物多晶樣品。利用X射線衍射(XRD)、超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)和標(biāo)準(zhǔn)四端引線等方法對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、磁性、電性以及磁電阻效應(yīng)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
ABO3型系列樣品(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的物性研究
2、表明:系列樣品均為立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu),空間群為Pm3m。Gd的少量替代并沒有引起結(jié)構(gòu)變化;當(dāng)0x0.2時(shí),樣品顯示出鐵磁金屬態(tài)(FMM)到順磁絕緣態(tài)(PMI)的轉(zhuǎn)變;當(dāng)0.3x0.4時(shí),樣品顯示出反鐵磁絕緣態(tài)(AFMI)到順磁絕緣態(tài)(PMI)的轉(zhuǎn)變。隨著x的增加所有樣品的居里溫度c T和金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變溫度pT都降低,在cT附近發(fā)現(xiàn)了磁電阻效應(yīng),同時(shí)在低溫下發(fā)現(xiàn)了更大的磁電阻,并且Gd的少量替代可使磁電阻增大。
A3B2O7型的兩
3、個(gè)系列層狀錳氧化物1.2 x x1.827 La R Sr Mn O?(R= Tb、Y, x=0,0.05,0.1,0.15,0.20)的物性研究表明:在系列多晶樣品1.21.827 La Sr Mn O中摻雜半徑較小的3Tb和3Y離子,都會(huì)引起衍射峰小角度的向右偏移,某些樣品在衍射角大約30°左右會(huì)出現(xiàn)一小雜峰,但整體而言,衍射圖譜中出現(xiàn)其他相的衍射峰較少,樣品成相質(zhì)量較好,其晶體結(jié)構(gòu)為327 Sr Ti O型,空間群為I4/mmm。
4、由M-T曲線可以看出:當(dāng)x≤0.05時(shí),兩個(gè)系列樣品在低溫下均為鐵磁性,隨著溫度升高,磁性變?nèi)?,樣品出現(xiàn)二維和三維的磁轉(zhuǎn)變,并且在高溫時(shí)有一個(gè)弱的轉(zhuǎn)變峰。另外,兩個(gè)系列樣品中,摻雜含量為0.05時(shí)都出現(xiàn)了自旋玻璃行為。當(dāng)x≥0.1時(shí),兩個(gè)系列樣品的磁性變?nèi)?,鐵磁性消失。熱磁曲線上出現(xiàn)多個(gè)拐點(diǎn)。由ρ-T曲線可以看出,1.2 x x1.827LaTbSrMnO系列樣品在x≤0.1時(shí),發(fā)生金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變。在居里溫度附近的磁電阻值最大,分別為
5、74%、94%和85%。當(dāng)x≥0.15時(shí),樣品在整個(gè)溫區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為絕緣態(tài)的性質(zhì),磁電阻值在低溫時(shí)最大分別為86%和89%。而1.2 x x1.827 LaYSrMnO系列樣品在x≤0.05時(shí)發(fā)現(xiàn)金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變,最大磁電阻值分別為91%和97%,x≥0.1的樣品在整個(gè)溫區(qū)內(nèi)都顯示絕緣體的性質(zhì),最大磁電阻值出現(xiàn)在低溫,其中x=0.1的樣品磁電阻最值高達(dá)99%。
我們認(rèn)為發(fā)生在居里溫度附近的磁電阻為伴隨鐵磁-順磁相變的本征CMR磁電
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