Na、Fe摻雜對LaMnO3體系的磁學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的影響.pdf

1、近幾年來,居里溫度TC附近呈現(xiàn)出的龐磁電阻效應(yīng)使鈣鈦礦錳氧化物L(fēng)a1-xAxMnO3(A=Ca,Sr,Ba)成為人們研究的熱點。目前,對稀土錳氧化物研究最多的是在A位進(jìn)行二價堿土金屬的摻雜,而關(guān)于一價堿金屬摻雜的研究較少。為了豐富關(guān)于錳氧化物性質(zhì)研究的材料,本文研究了在La位進(jìn)行堿金屬Na摻雜,在Mn位進(jìn)行Fe摻雜的La1-xNaxMn1-yFeyO3(x=0.17,0.25;y=0,0.05,0.08,0.10,0.12)體系的電學(xué)和

2、磁學(xué)性質(zhì)。本文通過用溶膠—凝膠法合成了La1-xNaxMn1-yFeyO3(x=0.17,0.25;y=0,0.05,0.08,0.10,0.12)系列樣品,并分別研究了A位摻雜和B位摻雜對體系性質(zhì)的影響。A位Na摻雜對La1-xNaxMn0.9Fe0.1O3(x=0.17,0.25)體系的性質(zhì)有很大影響。磁性測試顯示:隨著Na含量的增加,躍遷相互作用和超交換相互作用之間相互競爭,結(jié)果導(dǎo)致TC的變化較小。同時Na含量的增加抑制了鐵磁相互

3、作用,促進(jìn)了反鐵磁相互作用,進(jìn)而使飽和磁矩下降。輸運性質(zhì)研究顯示:Na含量的增加,使磁性雜質(zhì)增加,進(jìn)而使雜質(zhì)對電子的散射作用增加,從而導(dǎo)致電阻率的增加。對樣品的電阻率各溫區(qū)的性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn),低溫下由于電子—電子相互作用的增加,導(dǎo)致電阻極小值現(xiàn)象的出現(xiàn)。隨著溫度的增加,晶格振動散射部分和電子—聲子的相互作用增強(qiáng),使鐵磁溫區(qū)內(nèi)電阻率的貢獻(xiàn)主要來源于這兩個部分。當(dāng)溫度達(dá)到TIM附近時,傳導(dǎo)電子局域形成極化子,從而使溫度繼續(xù)升高時電阻率下降。在高

4、溫區(qū)由于勢壘的作用,電阻率符合變程跳躍機(jī)制。在Mn位引入Fe離子對La0.83Na0.17Mn1-yFeyO3體系的影響也很大。XRD研究顯示Fe的引入并沒有改變晶格原有的結(jié)構(gòu),故可以忽略晶格變化對體系性質(zhì)的影響。磁性結(jié)果顯示隨著Fe含量的增加,體系中鐵磁相互作用受到抑制,反鐵磁相互作用得以加強(qiáng),從而導(dǎo)致TC向低溫方向移動。這也導(dǎo)致隨著Fe含量的增加,飽和磁矩下降。同時由于Fe摻雜量的增加,抑制了雙交換相互作用,結(jié)果導(dǎo)致電阻率的迅速增加