超巨磁电阻材料La-Ca-Mn-Fe-O的中子衍射研究

超巨磁电阻材料La-Ca-Mn-Fe-O的中子衍射研究

论文摘要

本文利用中子衍射技术研究了钙钛矿锰氧化物La1-xCaxMn0.96Fe0.04O3(x=0.31、0.5、0.6)的晶体结构、成分及其O的占位,初步得出了其结构与性能之间的内在关系。 本论文是在重水反应堆旁的中子二轴粉末衍射谱仪上首次对超巨磁电阻材料钙钛矿锰氧化物La1-xCaxMn0.96Fe0.04O3(x=0.5、0.6)进行的中子衍射实验。多晶粉末样品La1-xCaxMn0.96Fe0.04O3(x=0.31、0.5、0.6)在中国科学院物理研究所采用固相反应法制得。利用基于Rietveld分析方法编写的Fullprof程序和Rietica程序对在室温下的得到的中子衍射实验数据进行拟合。 衍射实验结果表明La1-xCaxMn0.96Fe0.04O3化合物在室温下均为GdFeO3结构,含有MnO6八面体,空间群为Pnma,La(Ca)原子占据4c晶位,Mn(Fe)原子占据4b晶位,O原子分别占据4c和8d晶位。根据拟合结果,计算出Mn-O键的键长和Mn-O-Mn的键角,并对Mn-O键的键长和Mn-O-Mn的键角的变化进行分析,以探讨其结构与性能之间的内在关系。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 超巨磁电阻材料的发展概况
  • 1.2 掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应的特点及应用前景
  • 1.3 掺杂稀土锰氧化物的研究概况及选题目的
  • 第二章 理论与实验方法概述
  • 2.1 Mn-O面内的双交换作用和超交换作用
  • 2.2 Jahn-Teller效应
  • 2.3 中子粉末衍射
  • 2.3.1 中子粉末衍射的基本原理
  • 2.3.2 中子粉末衍射的数据处理方法
  • 第三章 样品的制备与测量
  • 3.1 样品的制备
  • 3.2 实验装置与测量
  • 第四章 实验数据的处理、结果、分析和讨论
  • 4.1 实验数据的处理
  • 4.2 实验结果
  • 4.3 分析和讨论
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表文章目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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