La$lt;sub$gt;0.4$lt;/sub$gt;Ca$lt;sub$gt;0.6$lt;/sub$gt;MnO$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;中Mn-位Fe和Cr掺杂对磁性质的影响

研究了Fe和Cr掺杂对La_0.4Ca_0.6MnO₃ 中电荷有序反铁磁基态的调控作用. 磁性质的测量结果表明, 两种离子掺杂均能有效抑制原型样品中的长程电荷有序相, 但是Fe离子掺杂样品均具有反铁磁的基态, 而Cr掺杂样品中则出现了显著的铁磁性. 结合电输运测量结果显示, Cr掺杂引起的铁磁态同时具有金属性, 表明其中是电子双交换作用占主导. 对比两种掺杂离子的电子结构发现, Cr离子空的e_g电子轨道促进了电子双交换作用, 而Fe掺杂则只是引入了不同的自旋交换作用, 导致自旋无序. 关键词： 磁性氧化物 反铁磁     

La0.4Ca0.6MnO3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究

利用固相反应法制备了Mn位Fe³⁺和Cr³⁺掺杂的系列锰氧化物La_0.4Ca_0.6(Mn_1-x(y)B_x(y))O₃ (B=Fe³⁺ (0≤x≤0.1); Cr³⁺ (0≤y≤0.1)) 多晶样品,研究了掺杂对样品输运性质的影响.实验结果表明两种离子具有截 关键词： 锰氧化物 反铁磁 磁电阻效应     

Mo掺杂La_(0.7)Ca_(0.2)Ba_(0.1)Mn_(1-x)Mo_xO_3体系的磁电性质

本文采用固相反应法制备了高价态离子Mo掺杂的La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3(x=0,0.01,…,0.06)多晶样品,研究了Mo掺杂对样品的结构、磁性和磁电阻的影响.X射线衍射谱证实所有样品均为具有正交对称性的钙钛矿结构.零场冷却(ZFC)和加场冷却(FCH=0.01T)下其磁化～温度(M～T)曲线的测量表明样品随温度降低发生了从顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,T相似文献   

Cr掺杂对La0.4Ca0.6MnO3电荷有序及自旋玻璃态的影响

用回相反应法制备了La0.4Ca0.6M1-xCrxO3(x=0.00,0.06,0.10)多晶样品.通过XRD、M～T曲线、ESR谱线,研究了Cr替代Mn对La0.4Ca0.6MnO3磁性质的影响及在CE型反铁磁体系中的电荷序和自旋序之间的耦合相互作用.研究结果表明:母体La0.4Ca0 6MnO3磁结构很复杂,在2...     

热处理对钙钛矿锰氧化物La_(0.95)Sr_(0.05)MnO_3离子价态和磁结构的影响

对于磁性氧化物的磁有序,传统的观点用超交换相互作用(SE)和双交换相互作用(DE)模型进行解释,其出发点都建立在全部氧离子是-2价的基础上.例如,对于LaMnO_3,认为其中的La和Mn都处于+3价,用SE模型解释相邻Mn~(3+)离子间的反铁磁序;当以二价的Sr离子替代一部分La离子后,认为等量的Mn~(3+)离子变为Mn~(4+)离子,用DE模型解释相邻Mn~(3+)和Mn~(4+)离子间的铁磁序.然而,事实上在氧化物中存在一部分负一价氧离子.Cohen[Nature 358 136]利用密度泛函理论计算了BaTiO_3的价电子态密度,结果得到只有Ba离子的化合价与传统观点相同,为+2价;而Ti和0分别为+2.89价和-1.63价,不是传统观点的+4价和-2价,但是与多年来关于氧化物电离度的研究[Rev.Mod.Phys.42 317]和X射线光电子谱(XPS)的研究结果相符合.本文经过不同热处理条件制备了名义成分为La_(0.95)Sr_(0.05)MnO_3的三个样品,通过对样品的XPS分析,发现样品中不存在Mn~(4+)离子,只存在Mn2+和Mn~(3+)离子,平均价态随热处理程序的增加而升高.尽管三个样品有相同的晶体结构,但磁矩明显不同.对于这样的性能,不能用SE和DE模型解释其磁结构.利用本课题组最近在研究尖晶石结构铁氧体磁有序过程中提出的O 2p巡游电子模型解释了这种现象,利用样品在10 K的磁矩估算出的Mn离子平均价态变化趋势与XPS分析结果一致.O 2p巡游电子模型的出发点建立在氧化物中存在一部分负一价氧离子的基础上,这是其与SE和DE模型的根本区别.     

厚度依赖的La_(0.33)Pr_(0.34)Ca_(0.33)MnO_3的磁学性质北大核心CSCD

采用激光脉冲沉积(PLD)方法,在LaAlO3(001)衬底上外延生长了不同厚度的La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3薄膜,并研究了薄膜晶格常数及居里温度随薄膜厚度的变化行为.XRD表征结果表明,随着薄膜厚度的增加,LPCMO的c轴长度逐渐减小,反映了衬底对薄膜的应力作用.薄膜磁矩随温度变化的测量结果说明,随着薄膜厚度的减小,TC及TB向低温移动,反映了薄膜厚度或者衬底应力作用对LPCMO磁性的直接影响.     

Gd替代对La0.6-xGdxSr1.4MnO4磁性和输运性质的影响

随着x的增加，多晶La0.6-xGdxSr1.4MnO4（x=0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6）的零场冷却 曲线从类自旋玻璃型转变成顺磁型，并且每条零场冷却 曲线都有一在20K的拐点。这一行为可以从Gd和Mn各自对材料总磁性的不同贡献来理解。另外，在所有的样品中，从100K到室温，都观察到了热激活导电行为。由于Mn-Mn间强的反铁磁耦和，直到外场达到50 kOe，都没有观察到明显的磁电阻效应。     

(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 .     

V替代Mn对La_(0.45)Ca_(0.55)MnO_3电荷有序相及自旋玻璃态的影响

用固相反应法制备了La0.45Ca0.55Mn1-xVxO3(x=0.00,0.10)多晶样品.通过X射线衍射谱、质量磁化强度-温度曲线、电子自旋共振谱,研究了V5+替代Mn3+/Mn4+对La0.45Ca0.55MnO3电荷有序相和自旋玻璃态的影响.实验结果表明,当x=0.10时,不仅母体的电荷有序相基本破坏,而且母体在40K左右出现的自旋玻璃态也被融化.电荷有序相被破坏的主要原因是用V5+替代Mn3+/Mn4+后,增加了Mn3+与Mn4+的比例,使铁磁双交换作用优于反铁磁超交换作用;自旋玻璃态的融化是由于V替代Mn后破坏了反铁磁背景下有少量铁磁成分的自旋玻璃态的形成条件.     

压力对La_(0.3)Bi_(0.2)Ca_(0.5)MnO_3中晶格畸变的影响

利用同步辐射X射线衍射技术 ,对La0 .3Bi0 .2 Ca0 .5MnO3 中存在的Jahn Teller畸变进行了原位的高压研究。实验表明 ,外加压力能有效地影响到晶格中Mn—O键长和Mn—O—Mn键角的变化。当压力为 1.8GPa时 ,在晶格中存在的两种不同畸变模式之间的相互作用下 ,导致了位于a b基面上的Q2 畸变模式的消失     

BaTiO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_(3-δ)复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究

采用脉冲激光沉积法制备了BaTiO_3(BTO)与缺氧的铁磁绝缘态La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_(3-δ)(LSMO)构成的磁电复合薄膜,研究了20—300K温度区间内磁场对电极化特性和介电特性的影响.研究发现,施加磁场使得电滞回线的剩余极化强度和矫顽场均增大,其变化率峰值分别为111.9%和89.6%,峰值温度分别为40K和60K.异质结具有显著的磁介电效应,在测量温度区间内,磁场使得介电常数增大,介电损耗减小.在0.8T场强下,介电常数的最大磁致变化率出现在60K,达到了300%,而介电损耗也在此温度实现了最大变化,减小为零场时的50.9%.该磁电复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性的极值均出现在LSMO层的磁电阻峰值温度附近,这说明磁场对电滞回线和介电参数的调制应该源自电荷相关的耦合作用.其可能的机理是磁场使得锰氧化物中的Mn离子局域磁矩趋于有序排列,并通过自旋-轨道耦合以及界面效应间接影响了BTO的电极化特性.研究结果对于多铁器件的开发和应用具有重要意义.     

La_(0.8-x)Ca_(0.2)MnO_3纳米颗粒的居里温度与磁热效应

采用溶胶 凝胶法制备了系列La0 .8-xCa0 .2 MnO3 多晶样品 ,用X射线衍射分析确定了样品的钙钛矿结构 ,用透射电子显微镜观察了样品的形貌及粒径分布情况 ,用PAR15 5型振动样品磁强计测量了样品的磁性随外场和温度的变化 ,确定样品的居里温度并计算了各样品的磁熵变 .磁测量及计算结果表明制备的各样品的居里温度在180— 2 6 0K的范围内且随焙烧温度和La3 离子空位浓度的不同而变化 ,不同温度焙烧的样品均有较大的磁熵变值 ,其中 110 0℃焙烧的La0 77Ca0 .2 MnO3,多晶样品在 2 40 5K ,H =1 0T的外场下的磁熵变达 3 76J/kg·K ,对实验结果做了定性的分析 .该材料具有较高的居里温度和较大的磁熵变 ,所需外场强度适中 ,电阻率高 ,性能稳定 ,适合做高温磁制冷材料 .     

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.     

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.     

铜氧化物电子掺杂在反铁磁态下的比热容和熵(英文)

利用Slave Boson平均场理论,我们研究了t-t′-t″-J模型的反铁磁下电子掺杂铜氧化物的化学势、熵和电子比热容.结论表明,在电子掺杂为δ=0.1时,电子比热容和熵有突变现象,即发生了相变.同时,我们也研究了熵随时间的演化关系,结果表明熵是受抑制的.     

Ba2+掺杂钙钛矿Bi0.5Ca0.5MnO3多晶材料的结构、磁性和输运性质研究

本文系统地研究了具有电荷有序(CO)和C型反铁磁(AFM)磁结构的钙钛矿锰氧化物Bi0.5Ca0.5-xBaxMnO3(x=0,0.03,0.05,0.07 and 0.10)的结构、磁性和电输运性质.系统晶格对称性保持Pnma空间群正交结构不变.随着Ba掺杂浓度的提高,电荷有序转变温度和反铁磁转变温度明显降低,表明掺...     

氧含量对La_(0.9)MnO_3磁性及输运性质的影响

通过控制烧结气氛制备了不同氧含量的La_(0.9)MnO_3多晶陶瓷,并研究了氧含量对La_(0.9)MnO_3多晶陶瓷的磁性、输运性质、磁电阻和热电性能的影响.实验结果表明氧含量降低会导致产生大量的Mn~(3+),这减弱了Mn~(4+)与Mn~(3+)离子之间的双交换作用,从而降低铁磁性和电导率.但晶界的电阻率增加使得晶界对自旋极化载流子的散射增强,从而有效地提高了低场磁电阻和塞贝克系数.     

SmFeO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超晶格中应力效应与磁性质

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在NdGaO3(110)衬底上制备出了由钙钛矿锰氧化物材料La0.7Sr0.3MnO3和正铁氧体材料SmFeO3构成的高质量外延超晶格.在这一超晶格体系中,固定层数不变,当La0.7Sr0.3MnO3层厚度大于SmFeO3层的厚度时,超晶格的晶格逐渐发生弛豫,反之,则与衬底很好地共格.此外,伴随着这种应变状态的改变,超晶格的磁转变温度TC逐步增加,易磁化轴发生转变.我们认为这种应力状态以及磁性质的改变来源于强正交性的SmFeO3与菱形La0.7Sr0.3MnO3中氧八面体的界面耦合.     

Tb掺杂双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁熵变和电输运性质

研究了Tb掺杂对双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7磁熵变和电输运性质的影响.样品采用传统固相反应法制备,两样品的名义组分可以表示为(La_(1-x)Tb_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.025),磁场为7 T时的最大磁熵变?S_M分别为-4.60 J/(kg·K)和-4.18 J/(kg·K).比较后发现,Tb元素的掺杂使得最大磁熵变值减小,但同时增大了相对制冷温区.电性测量结果表明,x=0.025的样品在高温区的导电机制可以用小极化子模型解释,与母体三维变程跳跃模型不同;当温度降低至三维长程铁磁有序温度(T_c~(3D))附近时,掺杂样品发生金属绝缘相变;掺杂后样品在T_c~(3D)附近,磁电阻取得极大值(约为56%),表明是本征磁电阻效应.     

Sr_(0.4)Ca_(0.6)RuO_3样品的制备及性能研究

利用化学共沉淀法制备了Sr0.4Ca0.6RuO3样品.X射线衍射确定样品相结构为正交畸变钙钛矿结构.用振动样品磁强计(VSM)和Quantum Design PPMS 9系统测量了样品的磁性能.使用Quantum Design PPMS 9系统和牛津公司制造的多用途测量系统(Maglab Exa Measurement System)测量了样品的输运性质.