层状钙钛矿型锰氧化物的磁性和电性

论文题目: 层状钙钛矿型锰氧化物的磁性和电性

论文类型: 博士论文

论文专业: 凝聚态物理

作者: 马骁

导师: 李庆安

关键词: 层状钙钛矿型锰氧化物,磁电阻,交换作用

文献来源: 中国科学院研究生院（物理研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 以钙钛矿氧化物为代表的巨磁电阻材料,由于其庞磁电阻效应（CMR）和其丰富的物理现象如Jahn-Teller畸变,电荷轨道有序,相分离,各向异性,金属绝缘体转变,老化,记忆效应等,而且磁电阻效应还有望用于高密度磁性存储和磁敏传感器上,因此受到人们的普遍关注。这些物理现象的起源必和该材料的微观特性有关,这些微观机制的阐明,必将对凝聚态物理的发展和完善起到巨大的推动作用。本论文主要研究了单层和双层钙钛矿型锰氧化物的磁性和输运性质,其中一些样品为双层钙钛矿锰氧化物单晶。主要工作可以概括如下:1.对多晶La0.6-xGdxSr1.4MnO4（x=0,0.1,0.2,0.4,0.6）其总体磁性由两部分构成:Mn离子的类自旋玻璃磁性和Gd3+离子的PM性。Gd3+离子的PM性导致了低温下LGSM的磁化强度随Gd含量的增加而增强。在100K以上,所有样品的导电机制为半导体热激活型。由于Mn离子之间的AFM耦和非常强,直到外场达到5T时也没观察到明显的MR效应。2. 多晶双层锰氧化物La1.3Sr1.7Mn2O7在低温下呈很好的FM性,但掺杂少量的Dy后(La1.3-yDyySr1.7Mn2O7 y=0.05 and 0.1),三样品低温磁性非常不同而中温区磁性又非常相似,这一现象可以从Dy择优占据给于很好的解释。3. 对掺杂了Fe的双层钙钛矿La2-2xSr1+2xMn1.88Fe0.12O7多晶（x=0.3,0.4 and0.55）,当x增加时,材料从弱的FM性变为AFM性,并且低温下的金属一绝缘体转变逐渐消失。低温下ZFC和FC磁性不重合。穆斯堡尔谱测量表明样品有大的能级劈裂～leV;并且随x的增加该能级劈裂增大,该现象和室温下电阻率随x的增大而增大的试验结果自洽。4.制备双层钙钛矿单晶方面,我们首先尝试制备了x=0.4的La2-2xSr1-2xMn2O7单晶样品。磁性和电性测量表明:该化合物有大的各向异性,基态为FM金属态,Tc为120。易磁化轴在ab面内。单晶样品

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 钙钛矿锰氧化物概述

1.1 磁学发展历史

1.2 磁电阻概述

1.3 钙钛矿锰氧化物的研究历史

1.4 钙钛矿锰氧化物的结构

1.5 层状钙钛矿锰氧的磁性和电性

1.6 本文选题思路和主要内容

参考文献

第二章 基本理论、实验方法及研究现状

2.1 相关理论

2.1.1 Jahn-Teller效应

2.1.2 极化子(polaron)

2.1.3 容忍因子(tolerance factor)

2.1.4 A位离子失配(A-site size mismatch)

2.1.5 镧系收缩

2.1.6 电荷有序(charge ordering)

2.1.7 轨道有序(orbital ordering)

2.1.8 电输运性质(transform property )

2.1.9 交换积分(exchange integral)

2.1.10 交换作用(exchange interaction)

2.1.11 自旋玻璃态(spin glass)

2.1.12 相分离(phase separation )

2.1.13 比热(heat capacity)

2.1.14 Mott绝缘体

2.1.15 磁性测量中常用的一些关系式

2.2 实验方法和样品表征

2.2.1 样品制备

2.2.2 x射线衍射(X-ray diffraction ,XRD)

2.2.3 磁性和电输运性质的测量

2.2.4 诱导耦合等离子体—原子发射光谱

2.2.S Mossbauer谱

2.3 研究现状

2.3.1 顺磁区的磁不均匀行为

2.3.2 加压对双层钙钛矿性能的影响

2.3.3 畸变

2.3.4 e_g电子占据态

2.3.5 LaMnO_3的性质

2.3.6 氧同位素效应

2.3.7 颗粒大小对样品性能的影响

2.3.8 双层钙钛矿不同系列材料的研究情况

参考文献

第三章 La_(0.6-x)Gd_xSr_(1.4)MnO_4的磁电性能

3.1 引言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.4 结论

参考文献

第四章 多晶双层钙钛矿锰氧化物磁电性能

4.1 La_(1.3-y)Dy_ySr_(1.7)Mn_2O_7

4.1.1 引言

4.1.2 实验

4.1.3 结果与讨论

4.1.4 结论

4.2 La_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_(1.88)Fe_(0.12)O_7

4.2.1 引言

4.2.2 实验

4.2.3 结果与讨论

4.2.4 结论

参考文献

第五章 单晶双层钙钛矿锰氧化物

5.1 La_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7单晶

5.1.1 引言

5.1.2 实验

5.1.3 结果和讨论

5.1.4 小结

5.2 空穴浓度为0.55及0.6的327LaSr单晶

5.2.1 引言

5.2.2 结果与讨论

5.2.3 小结

5.3 La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_(1.88)Fe_(0.12)O_7单晶

5.3.1 引言

5.3.2 结果与讨论

5.3.3 小结

5.4 LaR_(0.2)Sr_(1.2)Mn_2O_7(R=Eu)单晶

5.4.1 引言

5.4.2 结果与讨论

5.4.3 小结

5.5 LaGd_(0.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7单晶

5.5.1 引言

5.5.2 结果与讨论

5.5.3 小结

5.6 LaY_(0.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7单晶

5.6.1 引言

5.6.2 结果与讨论

5.6.3 小结

参考文献

第六章 结论

攻读博士期间发表论文

致谢

发布时间: 2006-11-22

参考文献

• [1].强关联锰氧化物体系中有序相的竞争与量子相变行为研究[D]. 曹桂新.上海大学2006
• [2].钙钛矿锰氧化物电荷有序态稳定性及相分离界面效应研究[D]. 钱天.中国科学技术大学2006
• [3].钙钛矿锰氧化物纳米材料的制备及相关物性研究[D]. 张涛.中国科学技术大学2007
• [4].(La，Nd)0.7Sr0.3MnO3外延膜的应力与厚度效应研究[D]. 金绍维.中国科学技术大学2006
• [5].钙钛矿结构锰氧化物的合成及性质研究[D]. 石兆辉.哈尔滨工程大学2006
• [6].CMR锰氧化物薄膜的制备及其激光辐照效应研究[D]. 常雷.北京工业大学2007
• [7].电子型掺杂锰氧化物相分离的研究[D]. 鲁文建.中国科学院研究生院（合肥物质科学研究院）2007
• [8].钙钛矿结构锰氧化物薄膜和异质结输运性质及其光诱导效应研究[D]. 盛志高.中国科学院研究生院（固体物理研究所）2007
• [9].锰氧化物低维结构制备及物性研究[D]. 李林.中国科学技术大学2012
• [10].双层锰氧化物的电、磁性质及掺杂效应研究[D]. 余功奇.华中科技大学2007

相关论文

• [1].钙钛矿结构氧化物中的超大磁电阻效应及相关物性[D]. 孙阳.中国科学技术大学2001
• [2].钙钛矿锰基氧化物的电、磁性质及掺杂效应[D]. 刘莉.华中科技大学2005
• [3].双层钙钛矿型氧化物晶体结构、原子有序及磁电阻研究[D]. 冯晓梅.中国科学院研究生院（物理研究所）2004
• [4].掺杂和复合钙钛矿锰氧化物的室温磁电阻增强[D]. 原晓波.山东大学2006
• [5].钙钛矿型锰基氧化物的制备、结构及性能研究[D]. 雷丽文.武汉理工大学2006
• [6].钙钛矿锰氧化物电荷有序体系的磁性和相关物性研究[D]. 樊济宇.中国科学技术大学2006
• [7].钙钛矿锰氧化物电荷有序态稳定性及相分离界面效应研究[D]. 钱天.中国科学技术大学2006
• [8].钙钛矿锰氧化物纳米材料的制备及相关物性研究[D]. 张涛.中国科学技术大学2007
• [9].钙钛矿锰氧化物外延薄膜和异质结制备及相关物性研究[D]. 周桃飞.中国科学技术大学2007
• [10].钙钛矿结构锰氧化物的合成及性质研究[D]. 石兆辉.哈尔滨工程大学2006

标签：层状钙钛矿型锰氧化物论文;  磁电阻论文;  交换作用论文;