錳基鈣鈦礦巨磁阻材料的制備方法研究和物性分析.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了錳基鈣鈦礦薄膜和塊材的制備方法，探討制備條件對樣品性質(zhì)的影響，并通過實驗研究，提出了制備錳基鈣鈦礦材料的新方法，且深入研究了所得樣品的性質(zhì)。 文章共分兩大部分。第一部分關(guān)于薄膜材料的制備，研究了磁控濺射法沉積鑭鍶錳氧薄膜時，氧含量對薄膜性質(zhì)的影響。通過增加沉積過程中的氧分壓或后期退火，可明顯提高薄膜的金屬-半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度，退火后薄膜晶粒尺寸增大，電阻率降低；同時嘗試利用電子束蒸發(fā)法制備鑭鍶錳氧薄膜。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在襯

2、底溫度為500攝氏度時，能在單晶鋁酸鑭襯底上制備規(guī)則排列的薄膜，但由于電子束蒸發(fā)設(shè)備設(shè)計所限，沉積過程中嚴重缺氧，使樣品在可測量范圍內(nèi)皆呈絕緣體特性。通過后期退火，薄膜在185K發(fā)生金屬-半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變。 第二部分研究了塊材的制備及其樣品的性質(zhì)。在比較了溶膠-凝膠法和固相反應(yīng)法制備鑭鈣錳氧多晶陶瓷的基礎(chǔ)上，重點提出了一種新的制備方法，即利用機械球磨法把原料粉末在乙醇中研磨至納米量級而不改變其成分結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過后期熱處理一次成相。結(jié)果表

3、明，在球磨10小時，850攝氏度或以上燒結(jié)就可得到單相的鑭鈣錳氧多晶陶瓷，平均晶粒尺寸為170nm。隨熱處理溫度的升高，晶粒迅速長大，在1250和1400度時分別達到2.5μm和4.5μm。在小晶粒樣品中存在強烈的晶界效應(yīng)，表現(xiàn)在低溫下有較大的磁電阻效應(yīng)，如晶粒尺寸為170nm的樣品在78K和3kOe外場下磁電阻值可達23.5％。隨晶粒尺寸增大，晶界效應(yīng)減弱，材料本征輸運特性占主導(dǎo)地位，表現(xiàn)為在轉(zhuǎn)變溫度附近出現(xiàn)較大的磁電阻峰，在晶粒為4