钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Gd_x)_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3的磁电阻效应

采用传统的高温固相法制备了多晶样品(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用X射线衍射仪(XRD)、超导量子磁强计(SQUID)、标准四端引线法分别对样品结构、磁性、电性以及磁电阻效应进行了研究。研究表明:Gd的少量替代并没有引起结构变化;随着Gd含量的增加,所有样品的居里温度TC和金属-绝缘体转变温度Tp都降低了;在TC附近发现了磁电阻效应,同时在低温下发现了更大的磁电阻;并且Gd的少量替代可使磁电阻MR增大。     

La_(0.67)Sr_(0.33)Fe_xMn_(1-x)O_3制备和奇特磁电阻效应

系列陶瓷氧化物La0.67Sr0.33FexMn1-xO3（0.055x0.33）通过共沉淀法工艺合成获得.经X射线衍射分析表明，所得氧化物均为单相，属三方结构.在零场和外加磁场下的四极法电阻测试结果表明：所有样品都具有较大的磁电阻效应，当x<0.13时，样品的电阻率-温度曲线中均出现电阻率峰（电阻率出现从半导体性向金属性的转变），该电阻率峰处的温度（Tp）随x的增大而向低温区移动，磁电阻效应是负值;x＝0.23时，样品已呈半导体性，磁电阻效应仍是负值;然而x＝0.33时，样品虽也表现为半导体性，但其中的磁电阻效应出现奇特的正负交替转换.     

(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Y,Sm,Eu,Tb;x=0.1～0.5)的晶体结构及磁性质研究

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Y,Sm,Eu,Tb;x=0.1～0.5)稀土锰氧化物多晶样品.X射线衍射(XRD)分析表明掺杂RE部分替代La以后,样品的晶体结构为正交结构,空间群为Pbmm.在室温(300K)和液氮温度(77K)下分别测试了样品的磁性质,发现磁性质的改变与RE的掺入量以及RE的离子半径有关.在掺Tb的样品中明显存在巨磁电阻效应,磁场为2 T,温度为300和77 K分别测得(La0.6Tb0.4)2/3Sr1/3MnO3和(La0.7Tb0.3)2/3Sr1/3MnO3的磁电阻(MR)为80%和85%.随着Tb掺杂量的增加,在不同的磁场下,样品电阻-温度关系曲线的峰均向高温方向移动.     

1100 ℃合成La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3低场庞磁电阻效应

采用溶胶-凝胶法制备了La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3系列样品.实验研究了系列样品的电输运性质、高温导电机制和低场磁电阻效应.结果发现样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;在0.3 T的磁场下,绝缘体-金属转变附近磁电阻(MR0=[R(H=0)-R(H)]/R(H=0))由没有掺杂时的2%增加到4%Cu掺杂时的80%;实验同时发现与颗粒晶界有关的磁电阻也有实质性的提高.实验结果表明少量的Cu掺杂可以大大提高低场磁电阻效应.     

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     

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。     

稀土(Sm,Gd,Dy)代换镧对La0.7Sr0.3MnO3磁电性质的影响及室温CMR的增强

用固相反应法制备了La0.7-xSm,Sr0.3MnO3,La0.7-x,GdxSr0.3MnO3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,研究了用稀土离子代换La对La0.7Sr0.3MnO3磁电性质和磁电阻的影响.结果表明:稀土离子代换La引起的晶格畸变和稀土离子的额外磁性对钙钛矿锰氧化物的磁电性质影响很大;稀土离子代换La是改变钙钛矿锰氧化物居里温度和增强MR的有效途径;适量稀土离子代换La可以在室温附近产生大的磁电阻.     

YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8异质结中的超导转变温度

采用对靶溅射技术制备了YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8（Y-124/LCMO/Y-124）异质结, 研究了超导转变温度（TC）随LCMO层厚度（dL）的振荡行为. 当dL＞dLCR时, TC-dL曲线表现出清晰的非单调行为, 而金属-绝缘体转变温度（TMI）仅当dL＞dLCR时才能观测到. Y-124/LCMO/Y-124系统中所存在的这种对中间层的依赖关系, 显示了铁磁和超导耦合间强烈的相互作用.     

(1-x)La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3/xCuO复合体系与La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Cu_xO_3电输运行为比较

用不同实验方法制备了名义组分为(1-x)La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3/xCuO(LCMO/CuO)和La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Cu_xO_3(LCMCO)两组样品,在宽的温度范围内研究了样品的电输运行为随Cu含量x的变化关系,发现这两组样品表现出不同的行为.对于LCMCO,随x的增加,金属-绝缘体转变温度T_p迅速降低,当x=5.5%,样品表现出绝缘体导电行为;而LCMO/CuO复合样品,当x≤6%时,随x增加,Tp逐渐下降,x≥6%时,T_p不再继续降低,所有样品几乎表现出相同的电输运行为.另外,这两组样品均表现出较好的低场磁电阻效应(LFMR),在0.3 T下样品的最大磁电阻分别达到了～76%和88%.基于样品结构以及制备过程的分析,我们认为LFMR效应的增强主要是因为颗粒边界上形成的Cu相关自旋无序层引起的.     

(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。     

(La0.67Ca0.33MnO3)x/(ZrO2)1-x复合体系的磁性和传输特性

将用溶胶-凝胶法得到的La0.67Ca0.33MnO3(LCMO)微粉与ZrO2的颗粒进行复合,制备了(LCMO)x/(ZrO2)1-x渗流复合体系.当LCMO的体积分数为40%时,复合体系达到渗流阈值,此时材料在低温下的磁电阻得到显著增强.77 K时在10 mT的磁场下,(LCMO)0.4/(ZrO2)0.6的磁电阻比为7.8%,相对于LCMO增加了712%.低场磁电阻(LFMR)的增强是由于载流子在二者界面处发生的自旋相关隧穿效应.由于界面反应,不可避免地产生了Zr离子对Mn离子的B位替代,从而引起材料磁性M和居里温度Tc的下降.在x＜60%时,Tc保持在220 K附近基本不变,说明该B位替代是有限的.     

La0.67Ca0.33Mn1-xAlxO3体系的结构和输运特性研究

研究了Al离子的Mn位替代对巨磁阻材料La0.67Ca0.33MnO3体系的结构和输运特性的影响。结果表明,随Al3 替代量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现出单调减小的规律。体系的电阻率急剧增加,绝缘体 金属转变温度TIM向低温方向移动,且与Al3 替代量存在线性关联。对少量Al3 替代量,在T>TIM的高温区域体系的输运特性满足热激活模型,在T相似文献   

复合氧化物Ca_(1-x)Pb_xMnO_(3-σ)的合成及其电化学性能研究

采用共沉淀法制得Ca_(1-x)Pb_xMnO_(3-σ)的XRD测试结果表明该样品具有钙 钛结构，利用X射线光电子能谱(XPS)对Ca_(0.9)Pb_(0.1)MnO_(3-σ)样品中各元素 的价态进行了鉴定，结果表明各元素分别以Ca~(2+)，Pb~(4+)，Mn~(4+)以及少量 的Mn~(3+)的形式存在。四探针电导率测试结果发现Ca_(0.9)Pb_(0.1)MnO_(3-σ) 的电导率比无取代CaMnO_(3-σ)样品的电导率提高了将近两个数量级。并且半导体 的类型发生了变化。在碱性溶液中Ca_(0.9)Pb_(0.1)MnO_(3-σ)表现出良好的电化 学性能，9 mol/L KOH电解质溶液中，50 mg样品采用2 mA放电至-0.8 V时放电容量 为384 mA·h/g左右。并利用循环伏安对其充放电机理进行了初步探讨。     

TiO2包覆对LiCO1/3Ni1/3Mn1/3O2材料的表面改性

为了提高材料LiCo1/3Ni1/3MnO2的循环件能,采用浸渍-水解法对其进行TiO2包覆.用X射线衍射(XRD)、电化学交流阻抗谱(EIS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和恒流允放电测试研究包覆材料的结构和电化学性能.TiO2仅在材料表面形成包覆层,并未改变材料的结构.TiO2包覆能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的倍率性能和循环性能,TiO2包覆后的材料在5.0C(1.0C=160 mA·g-1)下的放电容量达到0.2C下的66.0%,而包覆前的材料在5.0C下的放电容量仅为其0.2C下的31.5%.包覆后的材料在2.0C下循环12周后的容最没有衰减,而未包覆的材料容量保持率仅为94.4%.EIS测试表明包覆材料性能的提高是由于循环过程中材料的界面稳定性得到了提高.循环后材料的XRD和ICP-OES测试表明,包覆层能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的结构稳定性.     

Y2O3包覆LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的电化学性能

通过在硝酸钇水溶液浸渍并焙烧的简单工艺, 在LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料表面包覆了一层Y2O3. 采用X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 透射电子显微镜(TEM), 循环伏安(CV)和恒流充放电对包覆和未包覆的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2进行了测试分析. 结果表明, Y2O3包覆并没有改变LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的晶体结构, 只存在于LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的表面; 与未包覆的材料相比, Y2O3包覆后的材料在高电位下具有更好的容量保持率和放电容量. CV测试表明, 包覆层的存在有效抑制了材料层状结构的转变及电极与电解液的负反应.     

TiO2包覆对LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料的表面改性

为了提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的循环性能, 采用浸渍-水解法对其进行TiO2包覆. 用X射线衍射(XRD)、电化学交流阻抗谱(EIS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和恒流充放电测试研究包覆材料的结构和电化学性能. TiO2仅在材料表面形成包覆层, 并未改变材料的结构. TiO2包覆能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的倍率性能和循环性能, TiO2包覆后的材料在5.0C(1.0C=160 mA·g-1)下的放电容量达到0.2C下的66.0%, 而包覆前的材料在5.0C下的放电容量仅为其0.2C下的31.5%. 包覆后的材料在2.0C下循环12周后的容量没有衰减, 而未包覆的材料容量保持率仅为94.4%. EIS测试表明包覆材料性能的提高是由于循环过程中材料的界面稳定性得到了提高. 循环后材料的XRD和ICP-OES测试表明, 包覆层能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的结构稳定性.