纳米Fe-In2O3颗粒膜的低温磁效应

采用射频溅射法制备了纳米Fe—In2O3颗粒膜，研究了颗粒膜在低温下的两种特殊磁效应——巨磁电阻效应和磁性弛豫效应。磁电阻测量结果表明，当Fe体积分数为35％时，颗粒膜样品的室温磁电阻变化率(△ρ/ρ0)为4．5％，而在温度T=2K时，∑ρ／ρ0达85％。根据颗粒膜低场磁化率-温度(x-T)关系证实，在一定温度下，颗粒膜中纳米Fe颗粒表现出磁性弛豫效应，当截止温度TB=50K时，颗粒膜的磁特性由超顺磁性转变为铁磁性；在截止温度以上，其饱和磁化强度与温度关系符合Bloch的T^3/2定律。     

Dy和Yb部分替代La0.67Ca0.33MnO3中的La的影响

用Dy和Yb部分替代La0.67Ca0.33MnO3中的La使材料的居里温度单调下降，掺Dy使材料的相变温度单调下降，峰值电阻率迅速增大，磁电阻比急剧增大，掺入13％（原子分数）的Dy可使材料的最大磁电阻比增大近40倍，而掺Yb对磁电阻的影响要小得多，用自旋团簇理论可以解释庞磁电阻的形成。     

Spin Dependent Hopping in Ti Doped La0.67 Ca0.33 MnO3

A systematic investigation of the magnetic and transport properties of Ti doped La0.67Ca0.33MnO3 was reported. The Ti substitution for Mn ions results in a reduction in ferromagnetism and conductivity. The metal-insulator transition temperature is close to Curie temperature which decreases from 274 to 82 K as x increases from 0 to 0.17. The most important effect of Ti doping is to introduce spin clusters in the samples due to the distortion of local lattice and the inhomogeneous magnetic structure induced primarily by the random distribution of Mn ions. A maximum magnetoresistance ratio as large as 90% in 1 T at 122 K was obtained for the sample with x =0. 055, which is four times larger than that obtained for LCMO sample at 272 K. There is a remarkable field-history dependent MR in the cooling process for the doped samples while such phenomenon disappears in the warming run. The resistivity follows well the variable range hopping behavior in paramagnetic state. Both the size effect and spin dependent hopping of carriers between the spin clusters should be considered in this system.     

La0.67Ba0.33MnO3中Cu掺杂对电特性和室温磁电阻的影响

在溶胶-凝胶法制备的La0.47Ba0.38MnO3(LBMO)微粉中掺入CuO粉,制成一系列(LBMO)／／(CuO),(x=0．01～0．1,为摩尔比)掺杂材料,实验结果发现．随着Cu掺杂量的增加,材料的磁化强度和居里温度变化不大,材料的电阻率先快速减小,而后缓慢增大,当x=0．01时在全温范围内电阻率都达到最小值,这与Cu离子的价态变化有关。实验还发现Cu离子的掺入可以使材料的室温磁电阻逐步提高．当掺入10%的Cu时,室温磁电阻比达到-8．4％。比未掺杂的LBMO提高了50％。低电阻率导电陶瓷材料和大的室温磁电阻效应都是应用研究所关注的课题。     

La0.67 Ca0.33 MnO3和La0.67 Ba0.33 MnO3中Dy的置换作用

在La0.67Ca0.33MnO3和La0.67Ba0.33MnO3中用Dy对La进行了置换研究。结果发现，随掺Dy量的增加，两类材料的居里温度和金属-绝缘体相变温度单调下降，峰值电阻率单调增加。在Ca系样品中，掺入13％的Dy后，在5T的磁场下，最大磁电阻比达到7900％。在Ba系样品中．掺Dy对磁电阻的影响要小得多。掺Dy对材料性质的影响可以用晶格效应来解释，但晶格效应产生的作用与碱土离子的品种有明显关系。     

Nb5+的掺杂引起La0.67Sr0.33MnO3增强的磁电阻效应

将Nb2O5掺杂到用溶胶-凝胶法制备的La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)微粉中,XRD测量结果表明所有样品均为单相菱面结构.随着Nb5 掺杂量的增加,材料电阻率发生显著变化.在x=0.06的掺杂样品中得到最高为1110Ω·cm电阻率(x是掺入的Nb离子与母体材料的摩尔比),比LSMO高5个数量级,这是由于晶界处以及颗粒内部增加的自旋相关的散射和隧穿效应所致.Nb5 离子的掺杂使样品的低场磁电阻(LFMR)和高场磁电阻(HFMR)效应都有所增强.77K下,0.1和1T磁场下在x=0.07样品中分别得到25%和42%的磁电阻效应,分别是LSMO样品的2倍和1.7倍.室温下x=0.03样品的磁电阻最大,为7%.其中,LFMR来源于颗粒晶界处电子的自旋相关隧穿及散射作用,而HFMR来源于表面层的自旋非共线结构.     

La0.67Sr0.33MnO3中Ag-Ti的掺杂效应

将La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）、Ag2O及TiO2粉混合经高温烧结后制备了钙钛矿相/xAg两相复合体系（x是Ag与钙钛矿材料的物质的量比）,系统地研究了Ag-Ti的共掺杂对LSMO电性和磁电阻效应的影响.0.07摩尔比Ti4＋离子的B位掺杂使LSMO的居里温度降至室温.Ag的掺入对Tc影响不大,Tp逐渐升高.由于钙钛矿颗粒属性的改善和金属导电通道的出现,材料的电阻率明显下降.Ag掺杂使室温磁电阻得到显著增强,室温下从x=0.30样品中得到最大的磁电阻,约为32%,是La0.67Sr0.33MnO3样品的8倍,La0.67Sr0.33Mn0.93Ti0.07O3样品的1.6倍.     

Nb5+的掺杂对La0.67Sr0.33MnO3磁性和传输性的影响

将用溶胶-凝胶法制备的La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)微粉与(Nb2O5)x/2粉在1100℃下混合烧结,形成了具有钙钛矿结构的锰氧化物与LaNbO4的复合体系,x是掺入的Nb5 离子与母体材料的摩尔比.在x=0.07的样品中得到最大电阻率为23.74 Ω·cm,比LSMO 高三个数量级.Nb5 离子的掺杂使样品的低场磁电阻(LFMR)和高场磁电阻(HFMR)效应都有所增强.77 K下,0.1 T和1 T磁场下在x=0.07 样品中分别得到24 % 和33.8 %的磁电阻效应,是LSMO样品的2倍和1.7倍.室温下x=0.05样品的磁电阻最大,为9 %.其中,LFMR来源于颗粒晶界处电子的自旋相关隧穿及散射作用,而HFMR来源于表面层的自旋非共线结构.     

La0.5-xCexBa0.5CoO3化合物的磁性和输运特性

在La0.5Ba0.5CoO3中,系统研究了Ce对La的替代效应.Ce的掺入首先产生了电荷转移效应.材料高温磁化率测量表明,每个Ce原子向Co的3d壳层转移2.86个电子,结果随Ce掺入量增加,材料磁矩成线性下降.另外,随Ce含量增加,材料居里温度单调下降,这是由于稀土离子的尺寸效应.在所研究的温度范围内,所有材料的导电机理都属于极化子的变程跳跃导电.由于电荷转移效应,使材料电阻率随Ce掺入量增加而迅速加大.当La全部被Ce替代后,室温下材料的电阻率提高了五个数量级以上.     

Fe/In2O3/Fe多层膜的磁性及巨磁电阻效应

采用射频溅射方法成功制备了由过渡族元素Fe和半导体材料In2O3交替生长构成的Fe/In2O3/Fe多层膜、室温下，磁性测量结果表明样品具有超顺磁性，符合朗之万方程；磁电阻比的最大值为2.93%，遵从颗粒膜磁电阻的平方律。上述实验结果表明该多层膜样品具有类似于颗粒膜的结构。