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.     

基于La_(1.4)Ca_(1.6)Mn_2O_7结构、电输运及磁性研究(英文)

我们制备了名义成分是La1.4 Ca1.6 Mn2 O7的多晶样品,并且研究了它的结构、磁性和电性.利用Rietveld方法对X射线衍射数据进行精修的结果表明,该La1.4 Ca1.6 Mn2 O7是由钙钛矿锰氧化物La0.66 Ca0.34 MnO3和氧化钙CaO组成的复相混合物.其中,La0.66 Ca0.34 MnO3占相成分的大部分,而CaO占小部分.我们对比了该名义组分样品La1.4 Ca1.6 Mn2 O7和La0.7 Ca0.3 MnO3的铁磁居里转变温度和绝缘体-金属转变温度,结果表明该La1.4 Ca1.6 Mn2 O7的磁输运性质是由其中的钙钛矿相成分决定的.所有的这些结果表明,名义组分样品La1.4 Ca1.6 Mn2 O7实际上并没有形成所谓的Sr3Ti2O7型的双层结构,而实际形成的是以钙钛矿结构作为主相的复相混合物.     

La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=4%)中的热弛豫现象

采用溶胶-凝胶法并经不同温度烧结而制备了名义组分为La2/3Ca1/3MnO3和La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=4%)的系列样品,对它们进行了阻温关系测量.从试验结果观察到:在La2/3Ca1/3MnO3样品中,降温和升温测量的阻温曲线几乎完全重合,没有观察到明显的热弛豫现象.而在不同温度烧结的La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=4%)样品中,阻温关系有明显的热弛豫现象.同时试验还观察到该热弛豫现象随样品烧结温度(颗粒尺寸)的增加逐渐消失.     

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).     

An electron spin resonance study of Eu doping effect in La4/3Srs/3Mn2O7 single crystal

The effect of Eu3＋ ion doping in the La sites of single-crystal La4/3Srs/3Mn2O7 was investigated. Electron spin resonance （ESR） was applied to La4/3Sr5/3Mn2O7 and （Lao.8Euo.2）4/3Sr5/3Mn2O7 single 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 （Lao.8Euo.2）4/3 Sr5/3Mn2O7 below the temperature of spin freezing Tf （- 29.5 K）.     

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.     

Spontaneous magnetization and resistivity jumps in bilayered manganite （La0.8Eu0.2）4/3Sr5/3Mn2O7 single crystals

Owing to the inhomogeneous state resulting from the doping of a small number of Eu ions into Laa/3Sr5/3Mn2O7, from the resulting single crystal （La0.8Eu0.2）a/3Sr5/3Mn2O7 we have observed the magnetization jump, the resistivity jump, as well as the relaxation phenomena. For （Lao.sEuo.2）a/3Sr5/3Mn2O7, it has a very delicate ground state due to the interplays among spin, charge, orbital, lattice degrees of freedom. Consequently, the magnetization state is sensitive to temperature, magnetic field, as well as time. Meanwhile, the evolution of the magnetization with time shows a spontaneous jump when both the temperature and the magnetic field are constant. Similar step-like behaviours are also observed in resistivity. All these results suggest that Eu doping can greatly modulate the physical properties of Laa/3Sr5/3Mn2O7 and cause such interesting behaviours.     

对靶溅射技术制备的La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3薄膜中Tc的降低

本文用对靶溅射技术制备了La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3薄膜.与YBCO单层薄膜相比,由于超导/铁磁系统中的磁性邻近效应,三层薄膜表现出较低的超导转变温度.薄膜的R～T测量曲线显示出超磁阻(CMR)效应和超导转变,预示着超导和铁磁特性共存于LCMO/YBCO/LCMO三文治结构.     

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.     

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.     

微纳米加工技术对La2/3Ca1/3MnO3材料性能影响的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)方法制备了La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)外延薄膜.然后利用微纳米加工技术对LCMO薄膜材料进行了局部改造,制造出宽度仅为83纳米的弱联接结构,并对此进行了一系列的物性改变研究.发现在测量电流不变(1μA)的情况下,R～T曲线在120K附近有一个尖锐的跳变,跳变的温度区间很窄.此外,测量电流和外加磁场的增加,都能对跳变现象产生抑制作用.目前认为这种现象的产生是由于相分离的原因导致的.     

(Ce,Gd,Mn)MgB5O10磷光体的合成及其发光

本文采用固相反应的方法合成了一系列(Ce,Gd,Mn)MgB5O10磷光体。观察到合成温度、灼烧时间、原料配比对磷光体的形成和发光亮度有重要影响。X射线衍射分析表明,磷光体结构与LaMgB5O10相同,属单斜晶系、空间群P21/c。用EPR确定了磷光体中锰离子为二价。测定了(Ce0.2La0.2)MgB5O10,(Gd0.7La0.3)MgB5O10,(Mn0.05La0.95)MgB5O10,(Ce0.2Mn0.05La0.75)MgB5O10,(Gd0.95Mn0.05)MgB5O10、(Ce0.2Gd0.8)MgB5O10和(Ce0.2Gd0.75Mn0.05)MgB5O15等磷光体的光谱。根据光谱数据讨论了(Ce0.2Gd0.75Mn0.05)MgB5O10磷光体中能量传递过程为:Ce3+→Mn2+,Gd3+→Mn2+以及Ce3+→Gd3+→Mn2+,其中Ce3+离子可将能量高效地传递给Gd3+,Gd3+离子起着中间体的作用。     

Al和Fe替代对La0.67Ca0.33MnO3体系结构和M-I转变的影响

研究了Al和Fe替代的La0.67Ca0.33Mn1-xMxO3体系的结构特征及其对金属-绝缘转变的影响.结果表明,随Fe替代含量的增加,晶胞体积并未有显著的变化;而随Al替代含量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现为单调减小.两种替代均使体系的电阻率急剧增加,绝缘-金属转变温度TIM向低温方向移动.对少量替代含量,在T<TIM的低温区域满足金属输运行为,这种输运行为随Al和Fe离子替代含量的变化特征,可从Al3+离子和Fe3+离子对Mn3+-O2--Mn4+双交换通道的破坏给予解释.对于较高的替代含量,Al离子的替代除通过形成Al3+-O2--Mn4+作用通道影响双交换外,由晶格畸变所导致的电声子耦合变化也会影响双交换,而对于Fe离子的替代,由于反铁磁簇的存在所诱发的Mn离子自旋对电子的散射可能是影响体系输运特性的重要原因.     

Asymmetric Magnetization Reversal Probed by Recoil Loop Measurements inan Exchange Biased La0.67Sr0.33MnO3/La0.33Ca0.67MnO3 Bilayer Film

We exploit the recoil loop measurements to study La0.07 Sr0.33 Mn O3/La0.33 Ca0.67 Mn O3 bilayer film. the asymmetric magnetization reversal in an exchange-biased It is found that the recoil curve encloses a marked area only in the second quadrant of the hysteresis loop, and the recoil susceptibility in the descending branch of the major loop is evidently higher than that in the ascending branch. The study indicates that the exchange anisotropy of a unidirectional nature and an orientation deviated from the easy axis of the ferromagnetic layer plays a crucial role in creating the reversal asymmetry.     

Fe3O4 Segregation and Transport Properties of La0.67Ca0.33MnO3

Effect of Fe3O4 segregation at grain boundaries on the electrical transport and magnetic properties of La0.67Ca0.33MnO3 is investigated. The experimental results show that the Fe3O4 segregation not only shifts the paramagnetic-ferromagnetic transition temperature of La0.6TCa0.33MnO3 to a lower temperature region but also induces a new transition in a lower temperature region. Meanwhile, the transition processes observed in both the resistivity and magnetization curves are obviously widened. Compared to pure La0.67Ca0.33MnO3, we assume that the Fe3O4 segregation level at the grain boundaries can modify the electrical transport and magnetic properties of La0.67Ca0.33MnO3.     

Eu3+在M3La2(BO3)4(M=Ca,Sr,Ba)中的发光性质

本文报导了M3La2(BO3)4:Eu3+(M=Ca,Sr,Ba)磷光体的制备方法及晶体结构。三种磷光体均属正交晶系。研究了Eu3+离子的光谱特征与基质化合物的关系。发现在三种磷光体中,被Eu3+所取代的La3+离子均只有一种格位,且在此格位上不具备反演操作的对称性;Eu3+在Ca3La2(BO3)4:Eu3+中所处格位的局部对称性最低,属C1,C2和Cs中之一种,在M3La2(BO3)4:Eu3+(M=Sr,Ba)中Eu3+所处格位的局部对称性可能为C2v。     

La0.7Ca0.3MnO3/MgAl2O4复合样品的电输运特性

我们用传统的固相反应法制备了(La0.7Ca0.3MnO3)1-x(MgAl2O4)x复合样品.通过XRD分析发现在此系列复合样品中La0.7Ca0.3MnO3和MgAl2O4两相共存;电阻率温度关系分析表明MgAl2O4的引入没有改变母体相在温度TP1处本征的金属-绝缘体转变峰,但使复合样品在较低温度TP2处出现另外一个电阻率峰值.有趣的是,随着MgAl2O4掺量的增加,在低掺量时,TP2向低温偏移很快;但在高掺量时,TP2向低温偏移较慢.     

层状钙钛矿结构锰氧化物Ca3Mn2O 7的压致结构相变

采用金刚石压砧高压装置（DAC）,对层状钙钛矿结构锰氧化物Ca3Mn2O7的粉末样品进行了高压能散X射线衍射实验。实验结果表明,在0－35GPa压力范围内,Ca3Mn2O7晶体结构发生了两次相变。在1．3GPa左右,由原来的四方相转变为正交相,在9．5GPa左右,又由正交相向新的四方相转变。