巨磁电阻材料与信息存储及其对化学的挑战

介绍了巨磁电阻材料在信息存储中用于硬盘驱动器读出磁头的巨大应用前景，讨论了当今采用化学方法制备和研究这类材料的进展及存在的问题。     

La2/3Ca1/3MnO3中的输运机制与CMR效应

研究了超大磁阻材料La2/3Ca1/3MnO3的磁电特性，发现由电阻测量得到的绝缘体．金属相变与由磁化曲线得到的顺磁-铁磁相变温区完全一致，均随磁场的增强推向高温区。结果证明样品输运行为的变化起因于磁结构的变化，在Tc附近产生超大巨磁电阻效应。     

(La1-xDyx)0.67Ca0.33MnO3的磁性和磁电阻特性

在La0.67Ca0.33MnO3中用Dy对La进行了部分替代.结果表明, 随替代量增加, 材料的居里温度和相变温度单调下降, 磁电阻比急剧增大.这些变化可以用稀土离子平均直径的减小和自旋团簇模型来解释.掺Dy使材料中形成大量无序自旋团簇, 外加磁场使自旋团簇取向一致, 从而增加了电子在团簇之间跳跃时的迁移率, 产生了磁场所致的庞磁电阻效应.     

La2／3Ca1／3MnO3／YBa2Cu4O8／La2／3Cal／3MnO3三层薄膜中的各向异性磁电阻

研究了La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)／YBa2Cu4O8(YBCO)／LCMO三层薄膜中的各向异性磁电阻。LCMO单层膜和三层膜都表现出面内各向异性，磁电阻对θ(磁场方向和偏置电流方向的夹角)和Ф(磁场方向和薄膜表面的夹角)表现出正弦三角函数的依赖关系。在低场下，无论在面内还是面外都发现了正的磁电阻。     

钙钛矿型稀土锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xMn_(1-x)O_3的磁性和巨磁电阻效应

采用溶胶 凝胶工艺制备了La0 .7Sr0 .3FexMn1 -xO3化合物 ,研究Fe掺杂对材料的导电性能、磁性能、磁电阻性能的影响。发现随Fe含量的增加 ,材料的电阻率提高 ,铁磁居里温度 (TC)下降 ,巨磁电阻效应增强。观察到x =0 0 5和x =0 0 8的样品的电阻率随温度变化曲线出现双峰。对于x =0 0 8的样品 ,在室温附近磁电阻达到 18% (8× 10 5 A·m- 1 外场 )。对于x >0 0 8的样品 ,金属 绝缘体转变温度均比相应的铁磁 顺磁转变温度低 5 0～ 80K     

IrO_2掺杂对La_(0.7)Ca_(0.2)Sr_(0.1)MnO_3室温磁电阻效应的增强

将IrO2掺杂到固相反应法制备的La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3(LCSMO)微粉中,制备了(1-x)La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3+xIrO2(LCSMO/IrO2)复合体系。通过X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)以及直流四探针法测试,对复合材料的结构及性能进行了研究。结果发现,在复合体系中,一部分Ir4+离子取代了B位的Mn4+离子,另一部分以IrO2氧化物的形式存在于颗粒的边界处。随着IrO2掺杂量的增加,样品的比饱和磁化强度(σs)快速下降,而居里温度(TC)先下降后上升,电阻率也发生显著变化。与此同时,IrO2的掺杂使样品的低场磁电阻效应(LFMR)和高场磁电阻效应(HFMR)都有所增强,在H=3 kOe,T=307 K,x=5%的样品磁电阻达到11.65%;同样对于x=5%的样品,在H=2 T,T=295 K,磁电阻达到28%,室温磁电阻得到显著增强,这可能与本征磁电阻效应的特点及材料的TC和相变温度接近室温有关,另外掺杂物本身的特性对磁电阻的增强也有一定的影响。     

自掺杂La1—δMn1—5O3化合物的晶体结构和巨磁电阻效应

采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｌａ１－δＭｎ１－δＯ３化合物，研究了烧结条件的改变对材料的结构、磁性、导电性、磁电阻效应的影响，首次２发现Ｌａ１－δＭｎ１－δＯ３化合物的电阻－温度曲线的双峰现象。     

稀土锰氧化物La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3低场磁电阻及电传输特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了系列多晶CMR材料La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3（x=0%,1%,5%,10%,15%,20%）。在77-350 K温度范围内测量了样品的电阻率及磁电阻大小。实验结果发现：系列样品TC随掺杂量增加而递减;系列样品的电阻率峰及磁电阻峰在整个测温范围内随掺杂量的增加均依次被展宽直至消失,当掺杂量为x≥10%时,电阻率随温度的变化在整个测温范围内呈现绝缘相行为;同时还发现,掺杂量为x≥10%时,样品的磁电阻在整个测温区内基本表现为隧穿磁电阻。基于我们采用蒙特卡罗模拟方法提出的逾渗模型及隧穿磁电阻模型,对样品的磁电阻行为进行了很好的解释。对系列样品的ρ-T曲线进行lnρ-T^-（1/4）系拟合,发现掺杂量为x=10%样品在整个温区内的lnρ-T^-（1/4）系基本呈线性。     

Sol-gel法制备La1-xSrxMnO3巨磁电阻薄膜材料

利用sol-gel法在单晶硅Si(100)衬底上,制备了钙钛矿La_1-xSr_xMnO₃(LSMO)低织构纳米晶薄膜.考察了制备条件对LSMO成相、晶粒的粒度和表面形貌的影响,研究了其磁特性和磁电阻性能.结果表明,La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜磁电阻效应在相当宽的温度范围内不随温度改变,在6T磁场中室温下磁电阻比MR值可达-30%.     

非晶态分子合金低温制备纳米复合氧化物La~1~-~xCa~xMnO~3

钙钛矿型稀土锰氧化物La~1~-~xCa~xMnO~3(RE=La,Pr,Nd,Gd;T=Ca,Sr,Ba,Pb等)因其特殊的巨磁电阻效应,引起人们广泛的关注。用非晶态的分子合金为前驱体,制备了一系列具有纳米尺寸的La-Ca-Mn-O复合氧化物颗粒。研究表明,前驱体的晶化温度对纳米颗粒的形貌和大小均有影响。当晶化温度为450℃-600℃时,从透射电子显微镜观察到的颗粒大小约为25nm-100nm。该纳米材料的磁及磁电阻行为不同于其体相体系,其交流磁化率表现出较较强的尺寸依赖性,而磁电阻具有本征型和自旋隧穿型的巨磁电阻行为。