(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.     

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.     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度TC随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变;在临界浓度x=0.11附近,其ρ(T)关系由Fermi液体行为转变为非Fermi液体行为.作者认为,Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的是一种量子相变,在该量子相变点附近零温度下的自旋量子涨落导致其ρ(T)关系的反常行为.     

Bi0.5Ca0.5Mn1-xCoxO3体系中的电荷有序和相分离

利用固相反应法制备了Bi_0.5Ca_0.5Mn_1-xCo_xO₃(0≤x≤0.12)系列多晶样品.研究了Co掺杂对Bi_0.5Ca_0.5MnO₃电荷有序的影响.结果表明,Co掺杂导致电荷有序相逐渐融化、铁磁相互作用的增强;当x≥0.08时,电荷有序转变峰完全消失,但残留的反铁磁电荷有 关键词： 钙钛矿锰氧化物 电荷有序 团簇玻璃 相分离     

Co掺杂La5/8Ca3/8MnO3体系的结构和输运特性研究

系统研究了La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运特性.结果表明,随着Co掺杂浓度的增加,体系的晶胞体积单调减小,并出现正交到四方的结构变化;绝缘体-金属转变(I～M)温度TIM向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp急剧升高.在高温区(T>TIM)体系的输运特性满足可变程跃迁模型,对低浓度掺杂(x≤0.1)样品,具有典型的绝缘-金属转变行为,在低温区(T相似文献   

钙钛矿型锰氧化物(La_(0.8)Eu_(0.2))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7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(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,X-射线衍射分析表明,样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7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(T2D C≈282K)、三维长程铁磁有序转变(T3D C≈259K)、奈尔转变(T N≈208K)和电荷有序转变(T CO≈35K);样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在T N以下,主要处于反铁磁态;在T3D C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≈80K)附近出现最大磁电阻值,其位置远离T3D C,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(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7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.     

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Mn^3＋-O^2--Mn^4＋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．     

Cu掺杂LaMn1－xCuxO3体系的磁转变和导电行为研究

系统研究了LaMn_1-xCu_xO₃(x=0.05，0.10，0.20，0.30，0.40)体系的磁转变和导电行为.结果表明，在LaMnO₃反铁磁母体中掺杂极少量的Cu(x=0.05)使该体系在157K左右出现强的铁磁转变，随着Cu掺杂浓度的增加，居里温度逐渐降低，而铁磁性则是先增强后减弱.与磁特性相对应，样品的电阻率随着Cu掺杂浓度的增加表现出先减小后增大的特征，并且在整个测量温区内始终呈现绝缘体型导电行为——从顺磁绝 关键词： 1-xCu_xO₃')" href="#">LaMn_1-xCu_xO₃ 导电行为 磁特性     

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.     

(La_(1-x)Ce_x)_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3体系的结构和输运性质研究

对Ce掺杂锰氧化物 (La1 -xCex) 2 3Ca1 3MnO3(x =0— 1.0 )多晶样品的结构和输运性质系统研究的结果 .实验表明 ,在低掺杂浓度下 ,样品呈现完整的正交钙钛矿结构 ;随掺杂浓度的增加 ,有少量CeO2 杂相出现 ,同时伴随有Ce3 和Ce4 离子两种价态的涨落和Mn2 Mn3 Mn4 混合价态的共存 ,Ce掺杂导致的体系无序度增加 ,使得绝缘体 -金属 (I M)和顺磁 -铁磁 (PM FM)转变温度向低温方向移动 .有趣的是 ,Ce掺杂样品的电阻率测量I M转变峰值温度TIM 较PM FM转变温度Tc 为高 ,其差值ΔT(=TIM -Tc)随Ce掺杂含量的增加而增加 ,最大差值ΔT达 5 0K .各样品的磁电阻则随温度的降低而增加 ,在Tc 附近MR达到最大值 ,且随Ce掺杂含量增加Tc 附近的MR最大值迅速增加 ,达到 10 4 %以上 ,表现出很强的庞磁电阻效应 .在x≥ 0 .7时 ,磁电阻效应则表现出反常减小 .整体上而言 ,各样品的磁特性与输运行为间有较强的关联 ,电输运特性可用双交换作用模型进行很好的解释 ,在高温区满足热激活模型 .最后 ,在Ce掺杂对Tc 和MR的影响机理方面进行了初步讨论 .     

Pr1/3Sr2/3FeO3中电荷有序现象的超声研究

系统研究了Pr1/3Sr2/3FeO3单相多晶样品在低温下的电荷输运性质和超声特性.电阻测量表明,Pr1/3Sr2/3FeO3在162K发生了电荷有序相变.而超声声速从室温开始就出现了明显的软化,在电荷有序温度附近达到最小值,随后又急剧硬化,同时伴随着一个巨大的衰减峰.分析指出这是由于电-声子相互作用导致的结果,该电-声子耦合可能起源于Fe4 的Jahn-Teller效应.     

Synthesis of spherical LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode materials for Li-ion batteries

Spherical LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ was successfully prepared by controlled crystallization. The preparation started with the spherical coprecipitate of Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3CO₃ from NiSO₄, CoSO₄, MnSO₄, NH₄HCO₃, and NH₃·H₂O, followed by pyrolysis of Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3CO₃ at 600°C for 3 h. The X-ray diffraction analysis showed that the homogeneous cubic (Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)₃O₄ was obtained after the pyrolysis. Spherical LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ was obtained by sintering of the mixture of as-obtained (Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)₃O₄ and LiOH·H₂O at 900°C for 6 h in air. As-prepared spherical LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ presented initial discharge capacity of 162.9 mA h g⁻¹ and capacity retention of 98% at 50th cycle.     

铌镁酸铅-钛酸铅铁电阴极电子发射特性

研究了铌镁酸铅-钛酸铅铁电材料的铁电、介电性能对阴极发射阈值电压的影响, 以及铁电阴极发射电流与激励脉冲电压和抽取电压之间的关系, 并分析了其发射机理. 结果表明, 室温介电常数高、极化强度变化量大的弛豫铁电体0.9Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.1PbTiO₃具有较小的发射阈值电压; 铁电阴极电子发射与快极化反转和等离子体的形成有关; 由极化反转所致电子发射的自发射电流随激励脉冲电压的增大呈幂律增长关系, 其发射电流开始于激励脉冲电压的下降沿; 在抽取电压较大时, 发射电流随抽取电压的增大呈线性增长关系, 说明大电流主要取决于抽取电压; 其发射电流开始于激励脉冲电压的上升沿, 与“三介点”处的场增强效应和等离子体的形成有关; 当抽取电压为2500 V 时, 得到的发射电流幅值为210 A, 相应的电流密度为447 A/cm².     

La2／3Ca1／3—xSrxMnO3系列锰氧化物材料的Rietveld结构分析

用固相反应法制备了La2/3Ca1/3-xSrxMnO3系列样品，利用Rietveld方法精修晶体结构，结果表明，当x≥0.15时，样品由正交结构（Pnma)转变为六方结构（R－3c)。本文详细介绍了Rietveld精修方法并分析了Sr^2 ,Ca^2 对材料结构的影响。     

Y替代La2/3Ca1/3MnO3体系的结构与输运行为

系统研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运行为.结果表明，实验样品具有很好的单相结构，随Y掺杂浓度的增加，金属—绝缘体（M—I）转变温度T-MI向低温区移动，对应的峰值电阻率ρp升高，对x=0.3样品，较未替代样品（x=0.0）增幅达8个数量级.在外加磁场下，材料表现出很强的磁电阻效应.同时，从实验结果出发，直接给出了输运特性与晶体结构之间的关联，并从双交换模型和可变程跃迁理论出发，对实验结果进行了初步讨论. 关键词： La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 Y替代 晶体结构 输运行为     

TiO2 coating of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode materials for Li-ion batteries

TiO₂-coated LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ materials were prepared by the hydrolyzation of Ti(OBu)₄. The impact of TiO₂ coating on the structure and electrochemical properties of LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ was investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscope, and charge–discharge tests. The results indicated that TiO₂ coating did not affect the lattice of LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂, but exhibited obvious effects on its discharge capacity and cycling stability. As coated TiO₂ increased from 0.0 to 2.0 mol%, the initial capacity of samples decreased slightly, but the cycling stability over 2.5∼4.3 V increased remarkably. The capacity retention reached 99.5% at the 50th cycle at a coating amount of 2.0 mol%.     

Effects of Si surficial structure on transport properties of La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3 films

La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3 films are deposited on(001) silicon substrates,in which the silicon surfaces have artificially been treated into the scallops-like,pyramid-like,and smooth polishing structure,by pulsed laser deposition.The magnetoresistances of the films on etched substrates under low applied field are very sensitive to the applied field,and much larger(14.3% for acid-etched,and 42.9% for alkali-etched) than that on the polished Si at 5 K.Zero-field-cooled and field-cooled magnetization behaviors are measured and analyzed.Remarkable upturn behaviors in temperature-dependent resistivity for all samples are observed at low temperature,which follows the Efros-Shkloskii variable range hopping law and the Arrhenius law.We believe that the rough surface may be useful in device design.     

La2/3Ca1/3MnO3超薄膜应力弛豫过程及性质研究

锰氧化物庞磁电阻材料超薄膜的应力弛豫特性的研究对理解这一强关联体系的特性及应用都具有重要的意义.为此,我们研究了不同温度退火的La2/3Ca1/3MnO3/LaAlO3超薄膜的形貌、结构、电输运特性等.发现退火导致的应力弛豫对薄膜的性质有很强的调制作用,其电输运性质及结构呈现明显的阶段性变化过程,我们提出了一个高温应力弛豫模型对所观察到的实验现象进行了解释.实验中观察到的规则的自相似网状纳米结构,显示了薄膜应力弛豫过程中自组织生长的分形特征.     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3电子结构第一性原理计算及光学性能研究

Ba(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ (BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能, 预示了其在光学领域的应用前景. 本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构, 对其本征光学性能进行分析和预测. 对固相合成六方相BMN的XRD 测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子R_wp=6.73%, 方差因子R_p=5.05%), 在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化. 运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法, 对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算. 结果表明BMN的能带结构为间接带隙, 禁带宽度E_g=2.728 eV. Mg-O和Ba-O以离子键结合为主, Nb-O以共价键结合为主, 费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d 态电子占据, 形成了d-p轨道杂化. 修正带隙后, 计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质. 结果表明, BMN近乎光学各向同性, 在可见光区, 其本征透过率为77%< T <83%, 折射率为1.91< n <2.14, 并伴随一定的色散现象. 实验测试结果与理论计算结果相吻合.     

Effect of Hydrostatic Pressure on the Dielectric Response of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 Relaxor

The effect of hydrostatic pressure on the dielectric response of Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ relaxor single crystal was studied. An increase in the dispersion of the dielectric anomaly, characteristic of the relaxors, was observed: pressure-induced downward shift of the temperature T _m of permittivity maximum at 1 kHz amounts to dT _m /dp = ? 3.8 K/100 MPa, whereas that measured at 1 MHz equals ? 3.3 K/100 MPa. Analysis of the dielectric response of the highly polarizable Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ shows that hydrostatic pressure results in a decrease of the correlation radius r _c of polar nanodomains, as well as their activation energy.