钙钛矿型稀土锰氧化物La0.7Sr0.3FexMn1—xO3的磁性和巨磁电阻效应

采用溶胶-凝胶工艺制备了La     

La0.67-xErxSr0.33MnO3 (0.00≤x≤0.20)体系的磁电特性和低温电阻率反常

实验研究了La0.67-xErxSr0.33MnO3(x=0．00，0．10，0．20)体系的M-T曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线。结果发现：随掺杂量增加，体系的磁结构从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态过渡，极低温区出现M-T曲线上翘；体系的电阻率随掺杂量的增加而增加，并出现低温极小值现象。体系磁电性质的变化来源于掺杂引起的额外磁性耦合，以及晶格畸变和局域磁矩引起的类似于磁性杂质对电子自旋散射造成的近藤效应(Kondo Effect)。     

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。     

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。     

La—Sm—Ca—Mn—O的晶格效应

在La0.67Ca0.33MnO3氧化物中进行了掺Sm研究,结果发现,随着Sm掺入量的增加,材料的金属-绝缘体相变温度逐渐降低,对应的峰值电阻急剧增大,居里温度逐渐下降,材料的磁电阻比迅速增加。对Sm掺杂的作用可以用晶格效应来解释。     

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.     

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。     

类钙钛矿化合物(La0.8-xCexSr0.2)0.97MnO3的电磁性能研究

探索性地研究了由内含不同程度CeO2的廉价原料--La2O3制备的, 名义成分为 （ La0.8-xCex Sr0.2）0.97MnO3 （x=0～0.26） 类钙钛矿锰氧化物的相结构、电磁性能, 及其作为固体氧化物燃料电池（SOFC）空气极材料的可能性. 实验显示, 样品中除了磁性的钙钛矿相外, 均出现了非磁性的Mn3O4相和不同程度的CeO2相;随着制备样品的原材料La2O3纯度的不同, 样品的电阻率、磁电阻比等电磁特性也随之发生明显的变化;样品在1 T磁场下的室温磁电阻比的范围可达-3%～-14%;对x=0, 0.037, 0.26的样品, 其电导率在600 K以上高温区均表现出较好的温度稳定性, 表明其作为SOFC空气极材料的可行性.     

脉冲激光沉积制备非晶La0.75Sr0.25MnO3薄膜用于半透明阻变存储器

用脉冲激光沉积方法制备非晶La_0.75Sr_0.25MnO₃（a-LSMO）薄膜作为阻变器件（Ag/a-LSMO/ITO）的中间层,所得器件具有良好的非易失性和双极阻变行为。ITO衬底及超薄a-LSMO薄膜具有很高的可见光透过率,从而可制备半透明阻变器件。通过高分辨透射电镜直接观测到了在银电极与ITO电极间的银导电细丝。器件的阻变特性归因于在非晶镧锶锰氧层中的银导电细丝的生长与断裂。     

择优掺杂的La-Ca-Na-Mn-O体系的庞磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法制备出择优掺杂的名义组分为La_(1-x)(Ca_(1-y)Na_y)_xMnO_3(LCNM)的多晶样品.xRD测试表明样品均为钙钛矿结构.电输运测试表明所有样品均发生金属-绝缘体转变和顺磁一铁磁转变(转变温度分别用T_m和T_c表示),转变温度随Na含量的增加而增加,但是由于Ca,Na离子间价态的不同引起的磁不均匀性,同时含Ca和Na的样品电输运曲线在T_m温度以下出现肩型鼓包,同时表现出增宽的顺磁·铁磁转变过程,磁电阻测量发现所有样品均表现出庞磁电阻(CMR)效应,但是由于磁不均匀性,y约为0.25的样品表现出两个CMR峰.     

(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.     

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。     

La0.67Ba0.33MnO3中Bi掺杂产生的低场磁电阻增强效应

将Bi2O3掺杂到溶胶-凝胶法制备的La0.67Ba0.33MnO3(LBMO)微粉中, 结果发现随着Bi的掺杂, 材料的磁化强度和居里温度基本不变, 但电阻率发生明显变化, 在0～10% (摩尔分数)的掺杂范围内, 电阻率先急速上升后缓慢降低. 掺Bi可以使低温下的低场磁电阻得到显著增强, 但并不改变与双交换作用有关的本征磁电阻; 掺Bi也使室温下的磁电阻得到明显增强.     

La0.7-xGdxSr0.3MnO3中的相分离和输运行为

研究了La0.7-xGdxSr0.3MnO3(x=0．00，0．10，0．15，0．20，0．30，0．40，0．50，0．60，0．70)体系的M-T曲线、M-H曲线、ESR曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线。实验结果表明：随着Gd掺杂的增加，体系从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态和反铁磁状态转变，x=0.30和0.40时，样品在Tc以上温区发生相分离；高掺杂时的输运行为在其磁背景下发生异常，Gd掺杂引起的磁结构的变化将导致CMR效应。     

低氧分压区域熔炼NdBaCuO超导体

NdBaCuO在低氧分压下(1%O2+99%Ar)进行区域熔炼,区域熔炼温度明显降低,从而减少了液相(BaCuO2和CuO)在区域熔炼过程的损失。区域熔炼后NdBaCuO超导体中的非超导相Nd422含量明显降低,同时也降低了Nd对Ba的取代。在低氧分压下区域熔炼制备的Nd1+xBa2-xCu3Oy的超导电性得到明显改善。比较了区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品在不同温度下吸氧热处理的实验结果,得出350℃是最佳吸氧温度;用XRD分析了区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的晶体取向;用标准四引线法测量了超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc),比较了空气下和(1%O2+99%Ar)低氧压下区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的Nd422相含量、Tc值、Jc值,证明在(1%O2+99%Ar)低氧压下区域熔炼Nd1+xBa2-xCu3Oy样品的Nd422相含量低,Jc值显著提高,达到28000A·cm-2(0T,78K)。