（La-,1-x-Bi-,x-）-,2-3-Ca-,1-3-Mn-,（1-y）-Fe-,y-O-,3-的制備及物性研究.pdf

1、本論文以擇優(yōu)空穴摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)稀土氧化物L(fēng)a2/3Ca1/3MnO3為基體，將選定的氧化物與其摻雜，研究這些摻雜樣品的零場(chǎng)和加場(chǎng)的電磁輸運(yùn)行為。 論文第一章首先簡(jiǎn)單綜述了氧化物巨磁電阻效應(yīng)的歷史發(fā)展過(guò)程及研究進(jìn)展，選擇錳氧化合物體系為主要研究對(duì)象，對(duì)氧化物巨磁電阻材料的物性研究和相關(guān)的物理效應(yīng)做了詳細(xì)討論，介紹了錳氧化物中的一個(gè)重要的理論：雙交換作用。然后，對(duì)具有CMR效應(yīng)的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物的晶體結(jié)構(gòu)，電子結(jié)構(gòu)及電磁結(jié)構(gòu)相圖

2、進(jìn)行了概述，并且還介紹了磁電阻效應(yīng)的應(yīng)用及最新研究動(dòng)態(tài)，最后簡(jiǎn)要闡述了本論文的研究目的和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。 然后在第二章中，文章簡(jiǎn)單介紹了有關(guān)固相反應(yīng)法和溶膠－凝膠法（Sol－Gel）的制備工藝，以及電極的制作與測(cè)量，最后介紹了我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的工藝設(shè)計(jì)。 在第三章中，考慮到Bi3+與La3+的離子半徑幾乎相同，Bi3+取代La2/3Ca1/3MnO基體中的La3+3不會(huì)引起A位平均離子半徑的變化，不會(huì)改變晶格常數(shù)不至于引起晶格畸

3、變，這樣就有利于研究離子自身對(duì)基體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，以及了解錳基鈣鈦礦氧化物的雙交換作用，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)基體La2/3Ca1/3MnO的A位進(jìn)行Bi摻雜。文章給出了La3(1-x)2/3Bi2x/3Ca1/3MnO3摻雜樣品的零場(chǎng)及磁場(chǎng)下電輸運(yùn)曲線，以及磁電阻MR曲線。然后對(duì)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了理論分析，得出：摻雜樣品所表現(xiàn)出的復(fù)雜的電輸運(yùn)特性，是由于兩個(gè)原因：1.Bi3+外層6s軌道的孤對(duì)電子具有耦合O2-外層的電子的能力，在Bi3+的周圍

4、形成一個(gè)團(tuán)聚，一方面使得Mn-O鍵電子數(shù)量減小，降低雙交換作用進(jìn)行的幾率，這樣雙交換作用將會(huì)減弱，使得絕緣體-金屬轉(zhuǎn)變溫度Tp有降低的趨勢(shì)；另一方面電子在Bi3+周圍團(tuán)聚阻礙電輸運(yùn)的進(jìn)行。2.Bi的氧化物對(duì)樣品材料的助熔作用。 接著在第四章中，同樣考慮到不引起晶格常數(shù)變化的情況下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)La2/3Ca1/3MnO基體進(jìn)行B位Fe摻雜，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到：La32/3Ca1/3MnO3基體摻入Fe后，絕緣體-金屬轉(zhuǎn)變溫度Tp降低，零

5、場(chǎng)及磁場(chǎng)下電阻率增大，這些都是由于Fe3+取代了Mn3+-O2--Mn4+中的Mn3+，一方面阻礙了雙交換作用的進(jìn)行，使得Mn3+/Mn4+偏離2：1，另一方面Fe自身有反鐵磁性，同時(shí)最外層電子決定不可以提供載流子，所以產(chǎn)生文中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 第五章關(guān)于Fe摻雜La(1-x)2/3Bi2x/3Ca1/3MnO3體系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)分析，保證A位B位平均離子半徑不變的前提下，研究了摻雜離子外層電子結(jié)構(gòu)對(duì)La2/3Ca1/3MnO3