A位離子無序和尺度對雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物成相的影響.pdf

1、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)摻雜錳氧化物的研究始于1950年，特別是上世紀(jì)90年代其超大磁電阻效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)后，此類材料成了科研工作者關(guān)注的焦點(diǎn)之一，這是由于它已有的和潛在的應(yīng)用價值。同時作為一種強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系，錳氧化物還表現(xiàn)出十分豐富的物理內(nèi)容，對于理解強(qiáng)電子關(guān)聯(lián)體系中的諸多物理問題也具有十分重要的基礎(chǔ)科學(xué)研究的意義。在本論文中，我們對雙層鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物的實(shí)驗制備和相關(guān)物性進(jìn)行研究，探索影響層狀結(jié)構(gòu)相形成的因素，主要包括晶格匹配和樣品的制備工藝過程等。整個

2、論文共分為五章。 第一章首先回顧了摻雜鈣鈦礦錳氧化物磁電阻材料的研究進(jìn)展，介紹了此類材料的各種相關(guān)性質(zhì)--晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、相圖和電磁性質(zhì)，及相關(guān)的物理機(jī)制，并對層狀錳氧化物的基本性質(zhì)作了簡要介紹。對于錳氧化物的CMR效應(yīng)，雖然還沒有完整統(tǒng)一的理論機(jī)制，但一般認(rèn)為雙交換作用和Jahn-Teller極化子是兩個最基本的因素，同時各種相互作用競爭造成的相分離也是一個不可忽視的過程。層狀錳氧化物無論在應(yīng)用上還是在基礎(chǔ)研究方面都會帶來

3、新的內(nèi)容。 第二章簡要介紹了固相法制備樣品的流程及在實(shí)施過程中的注意事項。接著介紹了X-ray衍射數(shù)據(jù)精修的Rietveld方法，具體操作時使用GSAS軟件的步驟及注意事項。最后對電、磁性質(zhì)測量的過程及所使用的儀器做了簡單的介紹。 第三章采用固相反應(yīng)法制備了配比為La1.4Ca1.6Mn2O7和La0.7Ca0.3MnO3樣品并對照研究了它們的晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)物性。研究發(fā)現(xiàn)，La1.4Ca1.6Mn2O7體系實(shí)際上是由La

4、0.66Ca0.34MnO3和CaO所構(gòu)成的復(fù)相結(jié)構(gòu)，電、磁性質(zhì)的測量結(jié)果也驗證了這個事實(shí)。我們認(rèn)為這是由于La3+和Ca2+的半徑差別過大而導(dǎo)致的晶格失配的結(jié)果。 第四章采用固相反應(yīng)法制備了Ca3Mn2O7樣品并研究了它的晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示它成的是層狀的四方結(jié)構(gòu)，結(jié)合Y1+xSr2-xMn2O7(x=0，0.2，0.4)系列樣品我們探討了層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與A位占位陽離子匹配程度之間的關(guān)系，即A位占位離子半徑不能差別過大，