(La-A)Mn1-xBxO3型钙钛矿锰氧化物体系的结构、磁性和电输运性质

论文摘要

本论文系统地研究了钙钛矿型锰氧化物的电荷有序、磁电关联以及电子顺磁共振谱,主要结果如下:通过固相烧结工艺,对B位进行掺杂,成功合成了具有单相结构的氧化物La0.5Ca0.5Mn1-xCrxO3 （x=0,0.03）,磁性测量表明未掺样品在57K和255K温度下分别对应反铁磁-顺磁转变和电荷有序-无序转变,Arrott曲线表明在60K和150K下样品有短程的磁有序。而x=0.03样品显示微量的Cr掺杂可以诱导出很明显的铁磁性,在150K温度下的磁化强度随磁场变化的曲线（M-H）显示,在这个温度下,样品既有微弱的铁磁金属性存在,又有顺磁绝缘态存在,说明这个温度下存在两相共存,而在10K下,样品表现出很强的铁磁性,这说明在温度低于57K时,铁磁性和绝缘性共存。同时样品的磁电阻在微量的Cr掺杂下增加几个数量级。同时采用传统的固相烧结工艺,制备了La0.75Ca0.25Mn1-xCrxO3 （x=0,0.02,0.05,0.1）陶瓷样品,用X射线衍射对其微结构进行了分析,并测量了样品的铁磁性能。X射线谱显示样品为四方系晶体。ESR表明掺杂对样品朗德因子几乎没有影响,而且样品总磁偶极矩的绝大部分是由自旋磁偶极矩贡献的。磁化曲线显示样品存在明显的自旋倾斜态,而掺杂可以削弱甚至破坏样品的自旋倾斜;样品热磁曲线表明,B位高掺杂导致样品晶格畸变从而使得样品磁化强度减小。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 磁电阻材料的发展及研究现状
• 1.1.1 巨磁电阻效应（Gliant magnetoresistance,GMR）
• 1.1.2 隧穿磁电阻效应（Tunnel magnetoresistance,TMR）
• 1.1.3 庞磁电阻效应 （Colossal magnetoresistance,CMR）
• 1.2 钙钛矿型锰氧化物的晶体结构、电子结构及磁有序
• 1.2.1 晶体结构
• 1.2.2 电子结构
• 1.2.3 磁有序结构
• 1.3 钙钛矿型锰氧化物中的强关联现象
• 1.3.1 电荷有序（Charge Order, CO）
• 1.3.2 轨道有序（Orbital Order, OO）
• 1.4 钙钛矿型锰氧化物的主要物性
• 1.4.1 A 位掺杂效应
• 1.4.2 B 位掺杂效应
• 1.4.3 O 同位素效应
• 1.4.4 光诱导效应
• 1.4.5 自旋玻璃态
• 1.4.6 输运性质
• 1.5 钙钛矿型锰氧化物的理论模型
• 1.5.1 超交换作用
• 1.5.2 双交换作用（Double Exchange, DE）
• 1.5.3 晶格极化子与磁极化子
• 1.5.4 相分离（Phase Separation, PS）
• 1.6 研究目的和研究内容
• 参考文献
• 第二章 样品制备及性能测试方法
• 2.1 制备方法
• 2.2 样品的性能表征
• N）的测定'>2.2.1 Tc（T_N）的测定
• 2.2.2 多晶X 射线粉末衍射
• 2.2.3 表面微结构研究
• 2.2.4 室温磁化曲线测量
• 2.2.5 电子顺磁共振（ESR）
• 参考文献
• 0.5Ca_0.5Mn_1-xCr_xO₃ 的 Mn 位 Cr 掺杂效应'>第三章 钙钛矿型锰氧化物 La_0.5Ca_0.5Mn_1-xCr_xO₃ 的 Mn 位 Cr 掺杂效应
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 晶体结构
• 3.3.2 磁性测量
• 3.3.3 电性测量
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 0.75Ca_0.25MnO₃ 陶瓷材料磁性能的影响'>第四章 Cr 掺杂对 La_0.75Ca_0.25MnO₃陶瓷材料磁性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 0.75Ca_0.25Mn_1-xCrxO₃ 样品结构研究'>4.3.1 La_0.75Ca_0.25Mn_1-xCrxO₃样品结构研究
• 4.3.2 样品表面形貌表征
• 4.3.3 样品 DSC 特性
• 4.3.4 样品顺磁测量
• 4.3.5 样品磁性测量
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 工作总结和展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 后期工作展望
• 致谢
• 研究生期间已发表和待发表的论文