掺镁锰基钙钛矿的晶体结构与电磁性质

论文摘要

钙钛矿结构的稀土锰氧化物以其庞磁阻现象和自旋-电荷-轨道间的相互作用而产生的丰富物理内涵而备受瞩目。尽管人们已对此进行了大量研究，但目前对这类材料的深入认识以及庞磁阻效应机理的合理解释仍需作深入细致的研究。本论文以掺镁锰基钙钛矿为研究对象，比较系统的研究了镁的占位情况以及镁掺杂量对锰钙钛矿晶体结构，电性及磁性的影响，希望得到镁掺杂对钙钛矿电磁性质即相互作用机理作出合理的解释。我们以简单钙钛矿为对象对镁的占位进行了研究。结果显示，镁既可以占据A位，也可以占据B位。虽然钙钛矿的A，B位对掺杂离子有较大的宽容度，但对于镁离子，占据A位的容忍因子仅为0．79-0．85；而占据B位的容忍因子为0．85-1．07，在镁的占位过程中，似乎热力学占据主导因素。B位掺杂样品当掺杂量大于0．08时，低温磁性行为表现出自旋玻璃态，这和镁掺杂直接相关。非磁性镁离子的引入在样品中形成了竞争性的铁磁性和反铁磁性相，两相的竞争导致了自旋玻璃态的形成。Mg掺杂明显影响MnO。八面体的面内弯曲振动模。掺杂浓度较高时，v4面内弯曲振动峰发生劈裂。Mg2+在A位掺杂对v4面内弯曲振动的影响小于Mg2+在B位掺杂的影响。对于v3伸缩振动，Mg在A或B位掺杂有相同的影响。样品T>Tp时，B位掺杂样品的电阻符合阿仑尼乌斯公式。样品的活化能随着Mg掺杂量的提高单调增大，外加磁场的增大相应的增大了活化能。

论文目录

• 提要
• 第一章 综述
• 引言
• 1.1 钙钛矿的晶体结构
• 1.1.1 简单钙钛矿的晶体结构
• 1.1.2 双钙钛矿的晶体结构
• 1.1.3 层状钙钛矿的晶体结构
• 1.2 钙钛矿的电磁性质
• 1.2.1 钙钛矿的磁结构
• 1.2.2 钙钛矿的巨磁阻效应
• 1.2.3 超交换（间接交换）与双交换（直接交换）
• 1.2.4 半金属铁磁体与自旋极化输运
• 1.2.5 Goodenough的共价键理论
• 1.2.6 铁磁性金属的低温导电模型
• 1.2.7 自旋玻璃
• 1.3 本论文的研究思路
• 参考文献
• 第二章 钙钛矿样品的合称及测试条件
• 2.1 样品合成
• 1-xMg_xMnO₃ A系列样品的合成'>2.1.1 La_1-xMg_xMnO₃A系列样品的合成
• 1-xMg_xO₃ B系列样品的合成'>2.1.2 LaMn_1-xMg_xO₃B系列样品的合成
• 3Mn_2-xMg_xO₇层状钙钛矿（LP）系列样品的合成'>2.1.3 La₃Mn_2-xMg_xO₇层状钙钛矿（LP）系列样品的合成
• 2Fe_1-xMg_xMoO₆双钙钛矿（DP）系列样品的合成'>2.1.4 Sr₂Fe_1-xMg_xMoO₆双钙钛矿（DP）系列样品的合成
• 2.2 样品表征方法及相应测试条件
• 1-xMg_xO₃（B系列）样品的晶体结构及电磁性质'>第三章 LaMn_1-xMg_xO₃（B系列）样品的晶体结构及电磁性质
• 3.1 B系列样品的晶体结构
• 3.2 B系列样品的磁性
• 3.3 B系列样品的电学性质
• 本章小结
• 参考文献
• 1-xMg_xMnO₃（A系列）样品的晶体结构及红外光谱'>第四章 La_1-xMg_xMnO₃（A系列）样品的晶体结构及红外光谱
• 4.1 A系列样品的晶体结构
• 4.2 A,B系列样品红外吸收光谱的比较
• 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 中文摘要
• 英文摘要