La0.75Sr0.25-x-yAx□yMnO3（A＝Cu,K）的室温磁电阻效应研究

论文摘要

从上世纪九十年代发现在钙钛矿型锰氧化物中存在庞磁电阻（colossal magneto resistance,简称CMR）效应以来,就由于其所具有的特殊物理性质及在磁记录和磁传感器领域的潜在应用前景而引起人们的广泛关住。 但是,目前这类磁电阻材料的实际应用仍然存在着许多问题,诸如:产生CMR效应所需的外加磁场非常大,通常需要几个特斯拉;材料磁电阻的峰值多出现在低温区内;产生磁电阻的温度范围很窄。这些因素都极大地限制了这种磁电阻材料的实际应用。目前很多研究集中在室温附近的低场磁电阻效应,另外通过不同元素的替代来研究磁电阻的温度稳定性。 我们采用溶胶—凝胶法制备类钙钛矿锰氧化物La075Sr0.25-x-yAx□yMnO3（A=Cu,K）的粉体,其中□代表空位,对其结构、磁性和电输运性质进行详细的研究,得到了如下结果: 1.我们通过DMax—RB（12kw）旋转阳极X射线衍射仪对其结构进行研究,发现用Cu或K部分替代Sr或同时引入少量阳离子空位都能得到单相菱方钙钛矿结构,没有其它的杂相。掺杂量x≤0.07时,La0.75Sr025-xCuxMnO3和La0.75Sr025-xKxMnO3系列无空位样品晶格常数a、c及晶胞体积v随掺杂量增加而单调增加。x=0.10时,La0.75Sr025-xKxMnO3系列样品的晶胞体积v有所减小。两系列含阳离子空位时,样品的晶格常数和晶胞体积随空位量的变化各有特点,这可能和掺杂离子与空位相互影响有关。 2.我们采用日立S-570扫描电镜对粉体样品的形貌进行观测,发现粉体样品颗粒的形状基本呈球状,而用不同的元素替代Sr时得到的平均粒径不同,对于掺Cu样品平均粒径大约为95纳米,而掺K的样品的平均粒径大约为120纳米。 3.磁性测量表明,所做样品均为软磁材料。通过用Cu或K部分替代Sr和引入少量阳离子空位,使样品的居里温度和比饱和磁化强度σ比替代前的La0.75Sr0.25MnO3材料显著降低。两个无空位系列样品的居里温度TC都随掺杂量的增加而下降。所做的La0.75Sr025-x-yCux□yMnO3和La0.75Sr025-xKx□yMnO3两个含空位系列样品,其比饱和磁化强度σ及居里温度TC的变化各有特点。 4.对于掺Cu样品La0.75Sr0.18Cu0.05□0.02MnO3,我们得到1.8T磁场下的磁电阻峰值为32.9%,与峰值相对应的温度为296K,相对于母体样品La0.75Sr0.25MnO3在296K时

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 磁电阻效应概述
• 1.1.1 磁电阻效应及分类
• 1.1.2 磁电阻材料在信息存储领域的应用
• 1.2 庞磁电阻材料的研究历史及其物理特性
• 1.2.1 钙钛矿型锰氧化物研究历史
• 1.2.2 物理特性
• 1.3 有关CMR物理机制的研究
• 1.3.1 双交换和超交换作用
• 1.3.2 Jahn—Teller畸变效应
• 1.3.3 有关CMR研究的进展
• 1.4 本文的选题思路及主要工作
• 参考文献
• 第二章 样品的制备方法及物性分析
• 2.1 样品的制备
• 2.1.1 引言
• 2.1.2 样品的制备
• 2.2 样品的性能测试
• 2.2.1 X射线衍射（XRD）分析
• 2.2.2 扫描电境（SEM）分析
• 2.2.3 基本的磁性测量
• 2.2.4 磁电阻的测量
• 参考文献
• 0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的物性及电输运性质的研究（口代表空位）'>第三章 La_0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的物性及电输运性质的研究（口代表空位）
• 0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应'>3.1.La_0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应
• 3.1.1 引言
• 0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的XRD衍射分析'>3.1.2 La_0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的XRD衍射分析
• 0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品形貌及颗粒尺寸'>3.1.3 La_0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品形貌及颗粒尺寸
• 0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的磁性测量'>3.1.4 La_0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的磁性测量
• 0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应'>3.1.5 La_0.75Sr_0.25-xCu_xMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应
• 0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应'>3.2 La_0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应
• 3.2.1 引言
• 0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的XRD衍射分析'>3.2.2 La_0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的XRD衍射分析
• 0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的磁性测量'>3.2.3 La_0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的磁性测量
• 0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应'>3.2.4 La_0.75Sr_0.25-x-yCu_x囗_yMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的物性及电输运性质的研究（口代表空位）'>第四章 La_0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的物性及电输运性质的研究（口代表空位）
• 4.1 引言
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的制备、物性及电输运性质的研究'>4.2 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的制备、物性及电输运性质的研究
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的制备'>4.2.1 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的制备
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的XRD衍射分析'>4.2.2 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的XRD衍射分析
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品形貌及颗粒尺寸'>4.2.3 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品形貌及颗粒尺寸
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的磁性测量'>4.2.4 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的磁性测量
• 0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应'>4.2.5 La_0.75Sr_0.25-xK_xMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应
• 0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应（口代表空位）'>4.3 La_0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的物性、电输运性质和磁电阻效应（口代表空位）
• 0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的XRD衍射分析'>4.3.1 La_0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的XRD衍射分析
• 0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的磁性测量'>4.3.2 La_0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的磁性测量
• 0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应'>4.3.3 La_0.75Sr_0.25-x-yK_x囗_yMnO₃系列样品的电输运性质和磁电阻效应
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 结论
• 致谢