鈣鈦礦結構cafe0.7co0.3o3與srfe0.8co0.2o3磁熱效應研究

1、學校代碼：10270 分類號： O469 學號：122200725碩 士 學 位 論 文鈣鈦礦結構 鈣鈦礦結構 CaFe0.7Co0.3O3與 SrFe0.8Co0.2O3 磁熱效應研究 磁熱效應研究學 院 ： 數(shù) 理 學 院專 業(yè) ： 凝 聚 態(tài) 物 理研 究 方 向 ： 高壓新材料制備與新穎物性研究生姓名 ： 夏 海 亮指 導 教 師 ： 秦 曉 梅 、 龍 有 文完 成 日 期 ： 2015 年 4 月 9 日上海師范大學碩士學位

2、論文 摘要I論文題目： 鈣鈦礦結構 CaFe0.7Co0.3O3 與 SrFe0.8Co0.2O3 磁熱效應研究學科專業(yè)： 凝聚態(tài)物理學位申請人：夏海亮導 師：秦曉梅 副教授龍有文 研究員摘要 摘要磁制冷技術有望取代當今占主導地位的氣體壓縮制冷技術。 近年來， 應用于磁制冷技術的磁熱材料成為研究的熱點。 有些磁熱材料的工作溫區(qū)較窄， 而且含有貴金屬以及有毒元素并且磁相變是一級相變， 在磁循環(huán)和熱循環(huán)過程中有滯后損耗，這些問題將阻礙磁制冷

3、技術的發(fā)展。為了尋找更優(yōu)異的磁熱材料，本文成功地合成了高質(zhì)量的 CaFe0.7Co0.3O3 與 SrFe0.8Co0.2O3 單晶，并系統(tǒng)地研究了它們的磁性以及磁熱效應，同時提出了把浮區(qū)法長單晶技術和高壓處理技術結合的“兩步法”高壓單晶生長技術。有些材料需要的合成條件比較苛刻， 在高溫高壓下才能成相， 它們的單晶生長更困難。 由于傳統(tǒng)的高溫高壓技術腔體比較小， 這導致高壓下很難生長出大的單晶，即使能夠生長成，尺寸也比較小，這不利于樣品

4、物性的表征。近幾年我們率先發(fā)展起來的 “兩步法” 高壓單晶生長技術很好地解決了這個難題。 “兩步法”適用于氧含量具有非化學計量比特性的材料。高壓“兩步法”的第一步，在常壓下通過光學浮區(qū)法生長出氧含量低的單晶前驅(qū)體； 第二步， 在有氧化劑存在的條件下采用高溫高壓的手段， 補足單晶前驅(qū)體中缺位的氧， 最終得到化學計量比的高氧含量單晶。通過勞厄衍射圖樣以及粉末 X 光衍射（XRD）分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過兩步法生長出的單晶質(zhì)量較好，并且純度較高。實驗結

5、果表明，“兩步法”高壓單晶生長技術使得高壓下生長大體積單晶成為可能。本文采用“兩步法”首次合成了 CaFe0.7Co0.3O3 單晶，并詳細研究了它的磁性和磁熱效應。由于在 CaFe0.7Co0.3O3 單晶中存在多個鐵磁相互作用，隨著溫度的降低， 在 200 K 到 150 K 之間有一個轉(zhuǎn)變溫區(qū)較寬的二級鐵磁相變。 在居里溫度 177 K 附近的升降溫過程中， CaFe0.7Co0.3O3 單晶的自旋磁熵是逐漸變化的， 在比熱溫度曲