La-Ca-Mn-O類超巨磁阻多晶材料的制備及性質(zhì).pdf

1、La-Ca-Mn-O類超巨磁電阻材料是在含稀土(RE=La,Pr,Sm,Nb,Gd)的3d過渡族金屬M(fèi)n氧化物RE-Mn-O中,通過二價(jià)堿土金屬離子AE<'2+>(AE=Ca,Sr,Ba)部分替代三價(jià)稀土離子RE<'3+>而得到的.這樣的替代,使得系統(tǒng)中的3d金屬離子表現(xiàn)為Mn<'3+>/Mn<'4+>混合價(jià),混合價(jià)的出現(xiàn)在軌道e<,g>上引入了空穴,從而引起了電磁等性質(zhì)方面的變化,伴隨著順磁-鐵磁相變而發(fā)生金屬-絕緣體相變,引起磁電阻

2、的巨大變化,產(chǎn)生超巨磁電阻效應(yīng).在Ruddlesden-Popper鈣鈦礦型的錳氧化物家族中,La-Ca-Mn-O類材料遵從(RE,AE)<,n+1>Mn<,n>O<,3n+1>的化學(xué)公式,其中n=∞、1、2….本文主要對(duì)無限層(即n=∞)結(jié)構(gòu)的錳氧化物L(fēng)a<,1-x>Ca<,x>MnO<,3>多晶塊材的制備及其性質(zhì)進(jìn)行了研究.與固相反應(yīng)法和溶膠凝膠法相比,共沉淀法具有如下四個(gè)優(yōu)點(diǎn):一、工藝與設(shè)備都比較簡單,沉淀期間可將合成和細(xì)化一道完

3、成,有利于工業(yè)化;二、可以精確控制各組分的含量,使不同組分之間實(shí)現(xiàn)分子或原子水平上的均勻混合;三、在沉淀過程中,可以通過控制沉淀?xiàng)l件及沉淀物的煅燒制度來控制所得粉料的純度、顆粒大小、晶粒大小、分散性和相組成;四、樣品的燒結(jié)溫度低、致密度高、性能穩(wěn)定、且重復(fù)性好.我們采用兩種沉淀劑草酸和碳酸銨成功制備出La<,1-x>Ca<,x>MnO<,3>多晶材料,并對(duì)這些樣品進(jìn)行了粉末粒度測(cè)試、 XRD(X-rayDiffraction)檢測(cè)、多晶

4、的密度測(cè)量、R-T曲線測(cè)量及M-T曲線測(cè)量.粉末粒度測(cè)試表明碳酸銨作沉淀劑比草酸作沉淀劑制備出的共沉淀粉末和預(yù)燒后的粉末細(xì)且均勻;用碳酸銨作沉淀劑制備出的不同成分的粉末顆粒大小基本上是一致的.XRD檢測(cè)結(jié)果表明碳酸銨共沉淀法制備出的La<,1-x>Ca<,x>MnO<,3>系列和摻Ag的La<,0.67>Ca<,0.33>MnO<,3>多晶基本上是單相、均勻的.計(jì)算摻Ag的La<,0.67>Ca<,0.33>MnO<,3>多晶樣品的晶格

5、常數(shù)發(fā)現(xiàn),隨著摻Ag量的增加,晶格常數(shù)減小.La<,0.67>Ca<,0.33>MnO<,3>多晶的R-T曲線測(cè)量表明樣品的相對(duì)密度對(duì)R-T曲線的形狀和T<,p>(金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變溫度)轉(zhuǎn)變點(diǎn)有很大影響.Ag的摻入改善了La<,0.67>Ca<,0.33>MnO<,3>多晶樣品的導(dǎo)電性能,使T<,p>提高了6K,同時(shí)也使適當(dāng)退火后La<,0.67>Ca<,0.33>MnO<,3>薄膜的T<,c>提高了~3OK.La<,0.67>Ca<,