钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Eu_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.15)的磁性和电性研究

通过传统固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.15)多晶样品,并且对其磁性和电性进行了研究.磁性测量表明:随着温度的降低,样品经历了一个复杂的转变过程,在温度为T*时经历二维短程铁磁有序转变,在温度为TC时进入三维长程铁磁态.随着Eu的掺杂,T*和TC减小,并且样品(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7在低温区表现出自旋玻璃行为.电性质测量表明:在母体La4/3Sr5/3Mn2O7中La位掺杂Eu后电阻率明显变大,金属绝缘转变温度TMI降低,磁电阻峰值增大.这些影响归因于较小的Eu3+离子替代La3+离子导致平均离子半径减小,晶格发生畸变.此外,较小的Eu3+离子优先占据层间岩盐层的R-site,使La3+,Sr3+,Eu3+离子在(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7中的分布更加有序,所以x=0.15的样品的ρ-T曲线只有一个峰.     

双层钙钛矿(La_(1-x)Gd_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.05)的相分离

采用传统固相反应法制备(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,并通过测量样品的磁化强度与温度的变化曲线(M-T曲线)、电子自旋共振谱(ESR谱)和电阻率与温度的变化曲线(ρ-T曲线),研究了x=0和x=0.05样品的相分离现象.研究结果表明,两样品在低温部分出现了反铁磁与铁磁相互竞争的现象,体现出团簇自旋玻璃态的特征.x=0和x=0.05样品分别在125—375 K和100—375 K范围内观察到类Griffiths相,同时发现掺杂使得三维铁磁有序温度(T3Dc0≈125 K和T3Dc1≈100 K)降低,而对类Griffiths温度(TG≈375 K)没有明显影响.在TG温度以上两样品均表现出纯顺磁特性.其电特性表明,x=0样品在整个测量范围内出现两次绝缘-金属转变,这是由钙钛矿锰氧化物共生现象所致.而x=0.05样品只出现一次绝缘-金属转变,表明掺杂能抑制共生现象的产生.通过对ρ-T曲线的拟合发现两样品在高温部分的导电方式基本都遵循三维变程跳跃的导电方式.     

钙钛矿型锰氧化物(La$lt;sub$gt;0.8$lt;/sub$gt;Eu$lt;sub$gt;0.2$lt;/sub$gt;)$lt;sub$gt;4/3$lt;/sub$gt;Sr$lt;sub$gt;5/3$lt;/sub$gt;Mn$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;7$lt;/sub$gt;的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇多晶样品, X-射线衍射分析表明, 样品(La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇结构呈现良好的单相. 通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现: 在300 K以下, 随着温度的降低, 样品先后经历了二维短程铁磁有序转变 (T_C^2D ≈ 282 K)、三维长程铁磁有序转变(T_C^3D ≈ 259 K)、奈尔转变(T_N ≈ 208K)和电荷有序转变(T_CO ≈ 35 K); 样品 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇在T_N以下, 主要处于反铁磁态; 在T_C^3D达到370 K时, 样品处于铁磁-顺磁共存态, 在370 K以上时样品进入顺磁态. 此外, 分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到: 样品在金属-绝缘转变温度(T_P ≈ 80 K)附近出现最大磁电阻值, 其位置远离T_C^3D, 表现出非本征磁电阻现象, 其磁电阻值约为61%. 在T_CO以下, 电阻率出现明显增长, 这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e_g电子开始自发局域化增强所致. 通过对 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇的ρ-T 曲线拟合, 发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式. 关键词： 磁性 电性 金属-绝缘转变温度 电子自旋共振     

Pr(Sr_(0.2)Ca_(0.8))_2Mn_2O_7纳米颗粒的磁性研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了双层钙钛矿锰氧化物Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米颗粒样品,并研究了样品的相结构和显微形貌及样品的磁性.X射线衍射分析结果表明样品中没有出现明显的杂相,SEM分析晶粒平均尺寸约为35nm,EDS测得的样品原子百分比表明成分基本没有偏析,Scherrer公式计算晶粒平均尺寸与SEM测试结果相同约为35nm.在场冷(field cooling FC)和零场冷(zero field cooling ZFC)模式测得的磁化强度-温度(M~T)曲线上,没有观察到300K时电荷有序转变;通过不同温度下磁化强度-磁场强度(M~T)曲线可以清楚的看出,Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米样品在5K和77K时都表现出铁磁行为,表明样品中铁磁(ferromagnetic FM)团簇磁矩已经开始有序排列形成铁磁态.     

层钙钛矿Nd_(1.05)Eu_(0.15)Sr_(1.8)Mn_2O_7的类Griffiths相研究

采用传统固相反应法制备了Nd_(1.05)Eu_(0.15)Sr_(1.8)Mn_2O_7多晶样品.通过测量样品磁化强度随温度(M-T)和外场(M-H)的变化曲线,得出样品在整个测量温区内随温度降低经历了多次磁转变:样品在类Griffiths相温度(TG≈261K)以上,处于纯顺磁态;在TG以下可能存在类Griffiths相;在三维铁磁有序温度T3D(≈87K)和TG之间,表现为铁磁-顺磁共存态;在奈尔温度TN(≈60K)与T3D温区内,样品铁磁性随温度降低而增强;当低于TN时,样品中铁磁性和反铁磁性相互作用竞争,表现出类团簇自旋玻璃的行为.     

La_(2/3)Ca_(1/3)Mn_(1-x)Fe_xO_3电磁输运性质和电子自旋共振谱的研究

用固相合成法制备了La2/3Ca1/3Mn1-xFexO3(x=0、0.1、0.2)材料,通过X射线衍射、磁化强度-温度曲线、电子自旋共振谱线,研究了Fe替代部分的Mn对La2/3Ca1/3Mn1-xFexO3电磁性质的影响.结果表明:Fe离子掺杂对晶体结构影响较小;对电磁输运性质和磁结构影响较大,体系在低温区域较宽的温度范围内显示出巨磁电阻效应;ESR的测量结果也表明Fe离子掺杂形成反铁磁的交换作用,阻塞了铁磁Mn3+-O-Mn4+双交换通道,降低了体系的铁磁性.     

(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3体系的输运性质和反常磁特性研究

本文报告了对Ce掺杂锰氧化物(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3 (x=0～1.0)系列样品的输运特性和反常磁特性的研究结果.实验表明,Ce掺杂对Tc有明显的抑制作用,整体上电阻率随Ce掺杂含量增加而上升,在外加磁场时表现出极大的磁电阻效应.磁化强度随温度变化的曲线出现了两个转变,高温处对应于Mn离子磁矩的铁磁金属转变,低温处的转变则对应于Ce离子磁矩自旋有序排列的形成.表明Ce掺杂引起样品中铁磁双交换作用和反铁磁超交换作用之间的竞争,Ce离子与Mn离子有很强的相互作用.随Ce掺杂含量的增加,铁磁有序转变温度下降,而反铁磁有序转变温度则向高温处移动,铁磁区域明显减小.     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr3Ti2O7型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T*=231 K出现二维短程铁磁有序,在Tc=114 K出现三维长程铁磁有序,在TN=56 K出现倾斜的反铁磁转变.当x=0.05时,Cu替代使得T*,Tc和TN减小.其电特性表明,La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶呈现出双峰现象,这是由于钙钛矿结构锰氧化物共生现象造成的.虽然5%Cu替代,降低了金属一绝缘体转变温度,但是却增强了磁电阻效应.     

Fe掺杂La0．8Sr0．2Co1-xFexO3磁性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了一系列的La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.通过研究在不同外加磁场下磁化强度和温度变化的关系发现,在较高的外场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品的磁性反转现象没有被观察到;在低场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象被实现.这说明Fe的掺杂引起了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中铁磁和反铁磁之间的竞争,导致了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品磁性反转;同时外加磁场的强弱影响了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象的发生,外加磁场增大使得在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子的自旋平行趋势更强,在铁磁和反铁磁之间的竞争中铁磁耦合占主导优势,因此在较高的外场下磁性反转现象没有被观察到.     

双层钙钛矿锰氧化物La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)多晶的磁性研究

多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)采用传统固相反应法制备,通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究。研究发现,在15 K-400 K的测量温度范围内,在类Griffiths相温度(TG≈360 K)以上,样品处于纯顺磁态;在奈尔温度(TN≈183 K)- TG范围内,系统处于反铁磁-铁磁共存态,存在类Griffiths相,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在TN以下,随温度的降低,铁磁性逐渐减弱,反铁磁性增强,样品呈现出了团簇玻璃行为。另外,在居里温度Tc≈210 K附近,系统发生了二级相变,样品在7 T外加磁场下的最大磁熵变绝对值为0.6 J/(kg·K)。     

La_(0.67)Ba_(0.33)Mn_(1–x)Zn_xO_3的磁性和电输运性质北大核心CSCD

采用传统固相反应法制备了La0.67Ba0.33Mn1–x Znx O3(0≤x≤0.2)多晶样品,系统研究了Zn掺杂对于多晶样品的结构,磁性和电输运性质的影响.XRD衍射表明样品均具有单一的立方钙钛矿结构.在外加磁场(H=1000Oe)环境中测得的磁化强度温度(M^T)曲线表明,在5~350K的温区内所有样品均发生了顺磁相(PM)到铁磁相(FM)的转变.样品的居里温度(TC)和磁化强度随着Zn的掺杂量的增加呈现下降的趋势,当x=0.1时,样品的TC和磁化强度与未掺杂的样品相比下降的幅度不大.但是当x=0.2时,样品的TC和磁化强度都发生明显的下降.从零场(H=0T)和外加磁场(H=2T)下测得的电阻温度曲线可见,样品在测量的温区范围内均发生绝缘相到金属相的转变.随着掺杂量的增加绝缘-金属相转变温度(TIM)向低温区移动,但是样品的电阻逐渐增大.所有样品在TIM附近呈现均出现磁电阻(MR)峰,随着Zn的掺杂量的增加MR值由x=0时的-22%(T=314.5K)增加到x=0.2时的-73%(T=80K),且样品的磁电阻温区被明显拓宽.     

Co掺杂对La5/8Ca3/8MnO3体系铁磁有序的影响与电子的局域化效应

系统研究了强关联锰氧化物La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x=0,0.05)体系的结构和输运特性.结果表明,样品均为很好的正交O′单相结构,Mn位5%Co掺杂明显影响了样品铁磁-顺磁(FM-PM)转变和金属-绝缘体(M-I)转变,M-I转变温度TM-I从未掺杂时的271K降至227K,对应的峰值电阻率ρp增大;随着TM-I的降低,Tc同时降低,磁电阻MR%亦相应增加;La5/8Ca3/8MnO3样品在Tc以下表现出长程铁磁有序态,Mn位5%Co掺杂样品则表现为团簇玻璃型短程铁磁有序行为.证明Co掺杂引起电子的局域化效应乃是导致体系输运行为发生变化的主要原因.同时,从Mn3 -O2--Mn4 双交换(DE)作用和超交换(SE)相互作用机制等出发,对样品的输运行为、CMR效应以及与Co掺杂之间的关联进行了讨论.     

Ag掺杂对La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3室温磁电阻效应的增强

本文采用固相反应法制备了一系列La07Ca0.2Sr0.1MnO3/Ag复合物样品,分别测量了样品的XRD图、电阻-温度曲线、磁化强度-温度曲线及磁电阻随温度、磁场的变化关系.实验结果表明,金属Ag颗粒均匀地填隙在La0.7Ca0.2Sr01MnO3晶界处,没有与母体La0.7Ca02Sr0.1MnO3发生反应.该系列样品的金属-绝缘体转变温度Tp及居里温度Tc与LCSMO的Tp及Tp保持一致,没有受到Ag填隙原子的影响.值得注意的是室温下的磁电阻效应显著增强,当Ag掺杂量为25%时,磁电阻效应分别达到23%(316 K,0.3 T)和40%(303 K,2.5 T).这是因为填隙在La07Ca0.2Sr01MnO3晶界上的Ag有效地改善了晶粒边界,使得磁电阻效应增强.     

An electron spin resonance study of Eu doping effect in La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7 single crystal

The effect of Eu3+ion doping in the La sites of single-crystal La4/3Sr5/3Mn2O7was investigated. Electron spin resonance(ESR) was applied to La4/3Sr5/3Mn2O7and(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7single crystals. A phase separation and phase transitions were observed from the ESR spectra data. Between 350 K and 300 K, both paramagnetic resonance(PMR)and anisotropic ferromagnetic resonance(FMR) lines were observed in the ab plane and the c axis direction, suggesting a coexistence of the paramagnetic(PM) phase and the ferromagnetic(FM) phase. The magnetization measurement reveals a spin-glass-like behavior in single-crystal(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7below the temperature of spin freezing Tf(～ 29.5 K).     

La1/3Sr2/3Fe1-xCoxO3体系中的Co替代效应研究

本文通过对La1/3Sr2/3Fe1-xCoxO3系列样品进行X射线衍射(XRD)和变温电阻率(p～T)、比热(C～T)、磁化率(M～T)等测试,研究了Co掺杂对该系列样品的晶体结构和电热磁性质的影响.结果表明,随着Co掺杂量的增加,晶胞体积单调减小;电阻中电荷有序(charge ordering,CO)的特征逐渐消失.Co含量低的样品随着温度降低发生顺磁-反铁磁(PM-AFM)转变和金属-绝缘体(M-I)转变;Co含量高的样品则在磁转变温度以下表现出团簇玻璃型短程铁磁有序行为,并且在整个测量温区内具有金属导电特性.这些证明Co掺杂引起电子的局域化效应是导致体系电磁和输运行为发生变化的主要原因.     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质影响

采用固相反应法制备了样品La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.12,0.15).通过测量样品的M～T曲线、M～H曲线和ESR曲线,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质的影响.结果表明:当x=0.00时,在262K时形成电荷有序相(CO相);当T>262K时,表现为顺磁;当T<190K时,表现为长程反铁磁(在AFM本底中存在少量FM成分),AFM/CO态共存;从262K(TCO)到190K,随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变.当x≈0.12时,在170K～180K残留CO相,而当x=0.15时,CO相消失,体系存在一个CO态融化过程,在极低温下存在顺磁铁磁(PMFM)相变.     

Mo低掺杂La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3的磁电特性及室温磁电阻增强(英文)

采用固相反应法成功制备了Mo低掺杂La0.67Sr0.33Mn1-xMoxOc(x=0,0.02)单相多晶样品,系统研究了样品的磁性、电输运特性和磁电阻效应.发现Mo低掺杂对La0.67Sr0.33MnO3 的居里温度影响很小,但在La0.67Sr0.33MnO3铁磁基态背景下诱导出团簇自旋玻璃态行为.在低温区(0.1相似文献   

La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系电荷有序的建立与融化

用标准的固相反应法制备了La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(0.00≤X≤0.15)多晶样品.通过对样品磁化强度-温度(M-T)曲线、磁化强度-磁场强度(MH)曲线及ESR谱的测量,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系的磁相变的影响.结果表明,随着W掺杂量的增加,体系磁相变发生了复杂的变化过程.当掺杂量为0.00≤X≤0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,反铁磁(AFM)/C0态共存于相变温度以下,电荷有序温度(Tco)随着W掺杂量的增加而增加.x≥0.12时,体系电荷有序态逐渐减弱并融化,在极低温度下存在顺磁-铁磁(PM-FM)相变.     

Gd掺杂对La0.67Sr0.33CoO3、 La0.67Sr0.33MnO3体系磁行为的影响

通过实验研究了La0.67-xGdxSr0.33CoO3、La0.67-xGdxSr0.33MnO3(x=0.00、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.67)体系的磁化强度与温度的关系(M～T)曲线、磁化强度与磁场强度的关系(M～H)曲线.实验结果表明,随Gd掺杂浓度增高,La0.67-xGdxSr0.33CoO3体系的磁结构表现为团簇玻璃态,x>0.10样品的M～T曲线出现了低温区M值急剧上升的奇特现象;La0.67-xGdxSr0.33MnO3体系的磁结构从长程铁磁有序向团簇玻璃态、反铁磁状态转变,x≥0.50样品的M～T曲线在低温区急剧下降.两种体系呈现的不同现象,来源于Gd与Co、Mn不同的耦合作用和Co的自旋态的转变.     

A位掺杂对La5/8(PrxCa1-x)3/8MnO3（x=0.25,0.5,0.75）相分离及输运性质的影响

采用固相反应法制备La5/8(PrxCa1-x)3/8MnO3(x=0.25,0.5,0.75)多晶样品,研究其磁性质和电磁输运特性.X射线衍射表明,La5/8(PrxCa1-x)3/8MnO3(x=0.25,0.5,0.75)多晶样品室温的晶体结构呈Pnma空间群的正交结构.磁化强度-电阻(M～T)关系显示,La5/8(PrxCa1-x)3/8MnO3(x=0.25,0.5,0.75)的居里温度TC随Pr掺杂量增加而逐渐降低,三种样品分别为160K、150K、100K.此外,随着Pr3+掺杂量增加,样品晶格畸变程度增大,铁磁相互作用减弱,并且三种成分均形成自旋玻璃态,其自旋冻结温度分别为150K、75K、70K.电阻-温度(ρ～T)关系表明,样品在x=0.25时出现电阻的双峰现象,这是由于样品中铁磁相与反铁磁相相互竞争造成的.结果表明,通过对钙钛矿锰氧化物的A位稀土掺杂,可对其CMR效应进行有效调控.