La1-xSrxMnO3化合物材料的合成及發(fā)射率研究.pdf

1、由于鈣鈦礦型氧化物具有很好的磁學(xué)、電學(xué)以及電磁學(xué)特性，近20年以來(lái)受到人們普遍關(guān)注。除了材料自身值得研究以外，這類化合物具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景，特別是在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、燃料電池以及航天器和衛(wèi)星的溫度智能控制（SRDs）方面。
　　隨著溫度的變化，鈣鈦礦型氧化物可以在金屬態(tài)和絕緣態(tài)之間變化，電阻率也可以隨著外加磁場(chǎng)的變化而變化，SRDs就是根據(jù)這一性質(zhì)研發(fā)的。由于SRDs的發(fā)射率與鈣鈦礦氧化物的金屬/絕緣態(tài)兩種狀態(tài)的性質(zhì)相關(guān)，因此SRD

2、s可以實(shí)現(xiàn)很好的溫度控制。雖然，目前對(duì)鈣鈦礦氧化物電阻率隨溫度的變化以及發(fā)射率隨電阻率變化的原理已有理論研究，但是很少有文獻(xiàn)系統(tǒng)和徹底的從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些機(jī)理。有些文獻(xiàn)從試驗(yàn)中上得出了電阻率與溫度的關(guān)系，而有些文獻(xiàn)從理論上得出了電阻率和溫度的關(guān)系。目前還沒(méi)有文獻(xiàn)從從理論和試驗(yàn)兩方面證實(shí)電阻率和溫度的關(guān)系。
　　鈣鈦礦化合物最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)是ABO3，本文主要研究一種特殊的磁性鈣鈦礦化合物——La1-xSrxMnO3（LSMO），其中Sr的

3、含量可變。本文從試驗(yàn)和理論兩方面，系統(tǒng)地研究了不同Sr摻雜情況下，La1-xSrxMnO3化合物的制備，同時(shí)從理論上計(jì)算了試驗(yàn)的電阻率隨溫度的變化規(guī)律，研究了試樣發(fā)射率隨溫度的變化關(guān)系。本文的主要目的是驗(yàn)證理論計(jì)算與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果的一致性。另外，還要確認(rèn)在一定溫度范圍內(nèi)，不同Sr摻雜量的化合物，其發(fā)射率及電阻率的變化情況。
　　本文利用Pechini（預(yù)燃燒法）制備La1-xSrxMnO3化合物塊體材料，并利用不同的分析測(cè)試方法確定

4、其特性。利用差熱分析法（DTA）和熱重分析法
　?。═GA）分析化合物的熱分解情況，利用X射線衍射法分析樣品的相結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣參數(shù)和晶粒度。結(jié)果表明，當(dāng)x<0.2時(shí)，晶體為正交結(jié)構(gòu)，當(dāng)x≥0.2晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱浇Y(jié)構(gòu)。利用掃描電子顯微鏡（SEM）分析樣品表面形貌。結(jié)果顯示，LSMO粉體以附聚物形式存在，顆粒尺寸小于100nm，顆粒平均直徑隨Sr含量的增加而降低。利用X射線光電子能譜分析了試樣的化合態(tài)。
　　對(duì)制備的LSMO粉末的

5、金屬/絕緣體特性進(jìn)行了研究。首先，用四探針?lè)y(cè)量了不同摻雜含量的試樣的電阻率。根據(jù)已知的關(guān)于金屬和絕緣體化合物相的理論公式計(jì)算了試樣的電阻率。通過(guò)理論計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，兩種方法得出的結(jié)果基本一致。
　　本論文還研究了試樣發(fā)射率的變化情況。根據(jù)相關(guān)理論研究，材料的發(fā)射率和反射率存在一定的聯(lián)系，因此本文利用紅外光譜儀測(cè)量了試樣的反射率，并利用電磁學(xué)理論公式，用反射率計(jì)算出了試樣的全法向發(fā)射率。結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)變溫度（TMI