Electrical Transport and Magnetoresistance in the Sol-Gel Prepared La2／3Ca1／3Mn1-xTExO3 （x=0 and 4%, TE=Cu and Zn） Polycrystalline Samples

A comparative st udy of electrical transport and magnetoresistance (MR) is performed for sol-gel prepared samples of nominal composition La2/3 Cal/3MnO3, La2/3 Cal/3Mnl-x CuxO3 and La2/3 Ca1/3Mn1-x ZnxO3 with x = 4%.Compared with La2/3 Ca1/3MnO3, the introduction of Cu or Zn causes a significant downward shift of insulatormetal transition and a sharp MR peak near the transition. The sharp MR peak becomes observable even upon the application of low magnetic fields. It is also shown that although the same behaviour of transport and MR is observed, the sample containing Cu stands out clearly from the sample containing Zn for a substantial enhancement in MR near the transition.     

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.     

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     

(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 .     

Sb2O3的丰度对（1-x）La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/（x/2）（Sb2O3）电输运性质的影响

用固相反应法制备(1-x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/x/2(Sb2O3)(x=0.00,0.02,0.15)样品,通过X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片及SEM能谱(EDS),ρ～T曲线研究样品的结构及电输运性质.结果表明:Sb离子没有进入Mn位,Sb2O3包覆在La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3颗粒表面,Sb2O3起助熔剂作用,使得复合样品的颗粒变大且大小相对均匀;复合样品的绝缘体-金属转变温度TP较纯的La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3的TP提高20K左右,对x=0.15的样品电阻高峰值比纯的La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3的峰值电阻率增大两个数量级,用自旋极化隧穿理论予以解释.     

稀土掺杂(Sm、Gd、Dy)对La0.7Sr0.3MnO3室温磁电阻效应的增强

用固相反应法制备了La0.7-xSmxSr0.3MnO3,La0.7-xGdxSr0.3MnO3和La0.7-xDyxSr0.3MnO3(x=0.00,0.10,0.20,0.30)系列样品.通过M～T曲线,ρ～T曲线,研究了用稀土离子替代La对La0.7Sr0.3MnO3居里温度Tc和磁电阻的影响.结果表明:稀土离子掺杂是改变钙钛矿锰氧化物居里温度和增强MR的有效途径;适量掺杂可以在室温附近产生大的磁电阻.     

La2/3Ca1/3MnO3/Eu2CuO4/La2/3Ca1/3MnO3磁性隧道结的制备与表征

采用磁控溅射,紫外线光刻和离子束刻蚀制备了La2/3Ca1/3MnO3lEu2CuO4/La2/3Ca1/3MnO3磁性隧道结.通过对获得的磁性隧道结的Ⅰ-Ⅴ特性测量,发现非线性的Ⅰ-Ⅴ特性,显示结样品的隧穿特性.有趣的是发现在电极材料La2/3Ca1/3MnO3的金属-绝缘体转变温度(Tp)以下,Ⅰ-Ⅴ曲线出现一个跳变.随着温度降低,开始出现跳变的临界电流增大,但是跳变都发生在同样的电压下～209mV.当电流增大或减小在跳变点附近出现回滞.这一跳变只发生在铁磁金属态,表明这是一个磁性相关联的效应,可能对应一种新的磁性开关过程.虽然,目前对这一现象背后的物理机理还不清楚,但是,这一现象有可能在未来自旋电子学器件方面具有潜在的应用价值.     

(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(x=0～0.3)体系的磁特性与平均稀土离子尺寸效应的研究

研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的磁特性,给出了磁转变温度Tc与La位平均离子尺寸之间的关联.结果表明,随Y掺杂浓度的增加,金属-绝缘转变(M-I)温度TMI向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp升高,对x=0.3样品而言,较未替代样品(x=0.0)增幅达8个数量级之多,指出由于Y的掺入而致使La位平均离子半径()减少以及局域晶格结构畸变引起的.磁性测量表明了在x>0.1的高浓度区域,随着x的增加,反铁磁性相互作用逐渐增强,导致x=0.2和x=0.3的样品在35K左右出现了自旋玻璃态.     

La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/x（Sb2O3）体系电输运性质及MR温度稳定性

用固相反应法制备La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/x(Sb2O3)(x=0.00,0.02,0.04,0.05,0.075,0.10,0.15)系列样品,通过X射线衍射(XRD)谱、电阻率-温度(ρ～T)曲线、ρ～T拟合曲线、磁电阻-温度(MR～T)曲线,研究了该体系的电输运性质及MR的温度稳定性.所有样品的电输运性质都表现出绝缘体-金属相变,相变温度很高(312K)且基本保持不变,随Sb2O3复合量增大,电阻率迅速增大,类金属导电可以用ρ=ρ0+AT2公式拟合,表明导电机制是电子-电子相互作用,x=0.075的样品,在200～320K温区磁电阻基本保持不变,MR的温度稳定性是晶界引起的隧穿磁电阻与钙钛矿颗粒体相本征磁电阻竞争的结果.     

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.     

La2/3Ca1/3MnO3体系La位上Y掺杂及其对输运性质的影响

零场下(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0相似文献   

Ag和K掺杂对La4/5Sr1/5MnO3电输运性质及磁电阻的影响

用固相反应法制备La4/5Sr1/5MnO3及在其A位分别掺K、Ag系列样品,通过X射线衍射(XRD)谱,电阻率-温度(ρ～T)曲线,磁电阻-温度(MR～T)曲线,研究了在A位同时掺入一价、二价元素而保持Mn3+/Mn4+比值(摩尔比n(A)/n(B))不变的钙钛矿锰氧化物体系A位离子半径及A位离子的无序度σ2对电输运性质及磁电阻的影响.结果表明:A位离子的无序度σ2对电输运性质的影响比A位平均离子半径对电输运性质的影响大;电阻率曲线出现双峰是由于表面相电阻率与体相电阻率竞争的结果;MR的温度稳定性是本征磁电阻与隧穿磁电阻竞争的结果;掺K样品在253～175K温区MR从8.1%缓慢上升到9.5%,掺Ag样品在260K以下温区MR都在7.4%以上,纯的La4/5Sr1/5MnO3样品在318～259K温区MR都在7.0%以上,在如此宽温区MR几乎不变有利于MR的实际应用.     

锰基钙钛矿多层膜中的层间相互作用

本文采用直流磁控溅射方法在(100)取向的LaAlO3基片上制备了系列多层膜: La0.67Ca0.33MnO3-δ/La0.67Sr0.33MnO3-δ/La0.67Ca0.33MnO3-δ (LC/LS/LC).并采用标准四探针方法对所制备样品的阻温关系进行了测量. 结果表明:在零场下,当上下两层厚度一定时,随着中间层(LS)厚度增加,多层膜的电阻率减小,金属-绝缘体转变温度(TM-I)向高温方向移动.在中间层(LS)厚度保持一定时,随着上下两层(LC)厚度增加,其电阻率和金属-绝缘体转变温度(TM-I)出现同样的变化规律.基于双交换理论,我们对以上结果给出了尝试性解释.     

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   

巨磁电阻锰氧化物材料的低温电阻率行为的研究

对巨磁电阻锰氧化物材料La2/3Ca1/3MnO3/YSZ(钇稳定氧化锆)(LCMO/YSZ)系列样品低温下电阻率行为进行研究,低温下电阻率行为一般是ρ=ρ0 ATa BTb的形式,其中ρ0为剩余电阻率,a=2或3/2,b=5或9/2.T2代表电子-电子散射项,T3/2代表被无序自旋玻璃散射的电子项,T6代表电子.声子散射项,Tθ/2们代表电子-双磁子散射项.在此指出b=5是合理的,代表电子-声子散射项.     

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.     

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   

La5/8-xPr xCa3/8MnO3体系电输运特性的研究

对La5/8-xPrxCa3/8MnO3(x＝0,0.13,0.20,0.25)体系的电输运特性进行了系统研究.结果表明随着Pr含量的增大金属-绝缘转变温度(TMI)减小,在高于TMI的温度区域,该体系的电输运行为具有绝缘体特性,符合可变程跳跃模型;而在较低温度(50 K以下),其电阻率存在极小值现象,且随磁场的增大而逐渐受到抑制.对这种电阻率极小值现象从强电子-电子相互作用角度进行了分析讨论.     

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.     

La2/3(Ca1-xMgx)1/3MnO3(0≤x≤60%)系统中不寻常的超大磁电阻

用溶胶-凝胶法并经过1450℃后处理而制备出名义组分为La2/3(Ca1-xMgx)1/3MnO3 (0≤x≤60%)多晶样品.磁化测量表明,除磁转变温度因Mg掺杂而稍有降低外,磁性质整体上和不含Mg样品无本质上的差别.未加磁场下阻温关系测量表明,即使Mg含量高达60%,实验上仍观察到绝缘体到金属的转变.特别有意义的结果是,适当的Mg掺杂可明显提高转变温度附近的磁电阻效应,例如,在Mg掺杂量为30～40%的样品中,1T磁场下观察到的磁电阻甚至比不含Mg样品在5T磁场下得到的值还要大.