La_(0.67)Sr_(0.33-x)Ag_(x-y□y)MnO_3/Ag_y多晶材料的磁电阻

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备La0.67Sr0.33-xAgx-y□yMnO3/Agy(x=0.20,0.30)多晶粉末,经压制与1 400℃/12h烧结获得相应的块体材料,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和多功能物性测量系统(PPMS,附件VSM),对材料的相结构、微观结构和磁性能进行研究。结果表明:La0.67Sr0.33-xAgx-y□yMnO3/Agy粉末形貌为接近球形的凸多面体,平均粒度在150 nm左右,块体材料结构致密但粒度变大。另外,粉末与块体材料中都有金属Ag相和Sr空位存在。在室温下块体材料的磁电阻较小,而且为负值。在低温区,外加磁场越高,则磁电阻越大,在外加磁场为3T、温度为174和20 K条件下,La0.67Sr0.13Ag0.20-y□yMnO3/Agy的磁电阻分别为-37.5%和-43.3%,在141和20 K温度下La0.67Sr0.03Ag0.30-y□yMnO3/Agy的磁电阻分别为-45.1%和-53.9%。     

La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)T_xO_3低场下的大磁阻效应

研究了在低磁场 H≤ 0 .8T区间下的材料 L a0 .6 7Ca0 .33Mn1 - x Tx O3( T=Fe或 Ni)中的磁阻效应 ,发现在L a0 .6 7Ca0 .33Mn1 - x Fex O3中用铁替代锰降低了磁阻比 ,但改善了磁阻随磁场变化的线性度。用少量的镍替换锰 ( x=0 .1)时 ,可得到较好的低场高磁阻变化特性     

Transport Properties of Rare Earth Manganese Oxide La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Fe_xO_3

CompoundsofthetypeLn1-xAxMnO3(Ln =rareearth ,A =Ca ,Ba ,Sr ,etc .)havebeenthepopularsubjectsofextensiveresearchrecently ,mainlyduetotheexistenceofcolossalmagnetoresistance(CMR ) [1～ 3] .Atroomtemperature ,theperovskitecompoundLnMnO3isantiferromagneticinsulatorwhereMnistrivalent .ThepartialsubstitutionoftrivalentLnionswithdivalentionssuchasCa ,Ba ,Sr ,andPbetc .yieldsanewcompoundexhibitingstrongferro magnetismandhighmetallicconductivity .Thetrans portpropertyinthesecompoundscanbepartly…     

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/La_(0.75)MnO_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3庞磁电阻三层膜的制备及结构形貌和性能

用磁控溅射法在 (0 0 1)取向的LaAlO3单晶基片上制备了La0 .6 7Sr0 .33MnO3/La0 .75MnO3/La0 .6 7Sr0 .33MnO3外延三层膜。结果表明 ,与La0 .6 7Sr0 .33MnO3单层膜相比较 ,外延三层膜的X射线衍射图上出现 3级衍射峰 ,每级衍射峰由 3个峰组成 :其中强度最高的衍射峰代表衬底的衍射 ;次强的代表上下两层La0 .6 7Sr0 .33MnO3膜 ;最弱的代表中间La0 .75MnO3层。三层膜的二维原子力表面形貌为均匀的小颗粒状 ,表明其三维形貌为外延岛状柱状晶。这种三层膜的巨磁电阻效应与中间层La0 .75MnO3的厚度有关 ,当中间层厚度为 70nm时 ,其最大磁电阻值可达到 3 2 % ,这个结果优于La0 .6 7Sr0 .33MnO3单层膜的巨磁电阻效应。其可能的原因是电子在界面上的散射、层间的交互作用 ,以及点阵错配导致的内应力的综合结果。     

Research of Colossal Magnetoresistance in La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Cr_xO_3 (0.00x0.15)

Inthelastfewyears ,agreatdealofworkhasbeendevotedtothemixed valencemanganitesLn1-yAyMnO3(Ln =rareearthelements ,A =Ca ,Sr ,Ba)exhibitingcolossalmagnetoresistance (CMR ) [1～ 3] .Aprominentfeatureofthesematerialsisametallic insu latingtransitionassociatedwiththeferromagnetic paramagnetictransition .Earlyworkhadrevealedthesignificanceofthedouble exchangeinteractionthroughMn3 O Mn4 networkintheclosecorrelationbe tweenthetransportandthemagnetism[4 ,5] .However ,recentdetailedstudieshaves…     

La_(0.7-x)Dy_xSr_(0.3)CoO_3体系磁电性质研究

用固相反应法制备La0.7-xDyxSr0.3CoO3(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)样品,通过M-T曲线,ρ-T曲线,-ρT拟合曲线,研究样品的磁性质、输运行为、输运机制。结果表明:在La0.7-xDyxSr0.3CoO3中的许多三价Co离子处于低自旋态(LS:t2g6eg0,S=0)、中自旋态(IS:t2g5eg1,S=1),Dy格子与Co格子之间耦合相当弱。在50 K以上时,短程的铁磁(FM)Co3+-O-Co4+不能造成Dy3+磁矩的平行排列,Dy次格子保持顺磁态。体系的宏观磁性则是由FM的Co次格子磁矩加上Dy次格子的顺磁矩的贡献。在50 K以下时,Dy3+之间的耦合使得它们的磁矩逐渐趋于铁磁有序排列,必然会在Co格点处产生很强的局域磁场。低自旋的Co3+离子在强内磁场作用下,变为高自旋态,磁矩变大。磁化强度曲线在50 K以下随温度降低表现出快速上升的行为。50 K对x≥0.15的高掺杂样品,绝缘体导电的磁背景是铁磁团簇。这种铁磁绝缘体输运行为可能是在La0.7-xDyxSr0.3CoO3体系中,不仅有Co3+-O-Co4+双交换作用,还有Co3+-O-Co3+,Co4+-O-Co4+超交换作用。并且Dy3+离子无规分布的磁势和库伦势,以及颗粒边界效应,对输运行为也有影响。     

Co替代Mn的La_(0.4)Ca_(0.6)Mn_(1-x)Co_xO_3的磁电性质及电荷有序相

用固相反应法制备La0.4Ca0.6Mn1-xCoxO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12)系列样品,用X射线衍射(XRD)探测样品的结构,通过电阻率-温度(ρ-T)曲线、磁化强度-温度(M-T)曲线、电子自旋共振(ESR)谱,研究Co替代Mn对La0.4Ca0.6Mn O3磁电性质及电荷有序相的影响。结果表明:XRD图谱显示所有样品均形成良好的单相,没有任何杂相出现,说明Co已经进入Mn位并结晶良好;随Co替代量的增大,电阻率逐渐减小;随Co替代量的增大,反铁磁性减弱,铁磁性增强;x=0.02的样品,电荷有序相已基本融化,还有一些电荷有序相的残留,x=0.06的样品,电荷有序相完全融化。物理机制是,Co3+的电子结构是3d6,符合Oh对称,它不是Jahn-Teller(JT)离子,因为Co3+不是JT离子,所以Co3+替代Mn3+抑制了JT畸变。JT畸变减弱引起的影响:一方面使Mn3+—O2-—Mn4+键长缩短,键角增大,有利于双交换;另一方面,Mn3+的两个eg轨道劈裂产生带隙,Co3+替代Mn3+使带隙减小,提高了材料的导电性,使体系反铁磁性减弱铁磁性增强,从而破坏电荷有序相。     

La_(1-x)Gd_xTiO_3和La_(1-x)YxTiO_3系的某些磁学性质

La_1-xGdxTiO_3和 La_1-xYxTiO_2系化合物表现出一种临界温度对成份的不寻常关系。对 X>0.5,Tc 随 X 减小而减小,对 X<0.5,Tc 随 X 增加而增加,相当好地确定了 X=0那部分的特征。YTiO_3是铁磁性半导体(Tc=29K),而 GdTiO_3能描述为2种亚点阵的亚铁磁体(Tc=34K),它也是半导体。LaTiO_3是金属的并且是弱铁磁性的(Tc=125K)。表明中间部分有比末端部分更复杂的磁有序的证据,和随 X 减小将发生半导体向金属特性的转     

V掺杂对La_(0.45)Ca_(0.55)MnO_3电荷有序态及输运性质影响的研究

采用标准固相反应法制备了La0.45Ca0.55Mn1-xVxO3(x=0.00,0.06,0.10,0.12)多晶样品。通过XRD、ρ-T曲线、M-T曲线和ρ-T拟合曲线,研究了Mn位V5+离子掺杂对体系的电荷有序相及输运性质的影响。实验结果表明:随着V5+离子的掺杂量的增加,电荷有序相(CO)逐渐削弱,当x=0.10时,CO相基本融化但还有部分残留,当x=0.12时CO相完全融化;对低掺杂(x=0.00,0.06)样品,表现出复杂磁相:随温度降低,发生顺磁-电荷有序-反铁磁相变,40 K附近,在反铁磁背景下产生再入型自旋玻璃态;随掺杂量增加,体系的电阻率逐渐减小,当掺杂量x≥0.10时,样品发生金属-绝缘体相变,其相变温度随着掺杂量的增加而向高温移动。对于金属型导电机制满足自旋波散射和电-磁子之间的散射,而绝缘体导电机制有两种情况:x≤0.10的样品满足变程跃迁模型ρ=ρ0exp(T0/T)1/4,x=0.12的样品则满足小极化子绝热最近邻跃迁模型ρ=ATexp(Eα/κBT),通过掺杂实现了从变程跃迁到绝热小极化子最近邻跃迁。     

La_(0.80)Sr_(0.05)Na_(0.15)MnO_3/xCuO复合体电输运机制及磁电阻的温度稳定性

用固相反应法制备了La0.80Sr0.05Na0.15MnO3/xCuO(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30)二相复合体系,通过X射线衍射(XRD)图谱、电阻率-温度(ρ-T)曲线、ρ-T拟合曲线、磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究了样品的电输运机制及磁电阻的温度稳定性。结果表明,在低温类金属区,电输运机制是自旋电子受单磁子散射作用,用ρ-T2拟合得很好;在较高温区MR-T曲线出现"压峰效应",是因为界面效应产生的非本征磁电阻占优势,本征磁电阻与非本征磁电阻迭加产生的磁电阻随温度变化不大;特别是x=0.05的样品,0.8 T磁场下在240 K~320K温区,磁电阻保持(9.9±0.4)%基本不随温度变化,在室温附近△T=80 K温区磁电阻的温度稳定性很好。     

(1-x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/0.5x(Sb2O3)复合体系的电输运性质及低场磁电阻效应

用固相反应法制备了(1 -x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/0.5x( Sb2 O3)系列样品,通过电阻率-温度(ρ-T)曲线以及ρ-T拟合曲线,研究了样品的电输运性质,电输运机制及低场磁电阻效应.结果表明:所有样品在高温区表现为绝缘体导电,在低温区表现为金属导电,产生绝缘体-金属相变;在金属导电区主要是单磁子散射起作用,可以用公式ρ=ρ0+AT拟合;所有样品在整个温区随温度降低MR持续增大,表现出低场磁电阻特征,复合样品的磁电阻(MR)与纯的La0.6Dy0.1Sr0.3 MnO3的MR相比,在低温区减小,在高温区增大,对x=0.15的样品在高温区的MR大幅度提高,当B=0.2 T,T=300 K时,MR达7.79％,比纯La0.6Dy0.1 Sr0.3 MnO3的MR增大2.6倍,有利于MR的实际应用.     

镱的高掺杂对La0.67Sr0.33MnO3体系磁电性质的影响

研究了La0.67-xYbxSr0.33MnO3(x=0.40,0.50,0.60)体系的M-T曲线、M-H曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线.实验结果表明:随着Yb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;高掺杂时的输运行为在其磁背景下发生异常,Yb掺杂引起的磁结构的变化将导致CMR效应.     

La0.67Sr0.33MnO3/La0.75MnO3/La0.67Sr0.33MnO3庞磁电阻三层膜的制备及结构形貌和性能

用磁控溅射法在(001)取向的LaAlO3单晶基片上制备了La0.67Sr0.33MnO3/La0.75MnO3/La0.67Sr0.33MnO3外延三层膜.结果表明, 与La0.67Sr0.33MnO3单层膜相比较, 外延三层膜的X射线衍射图上出现3级衍射峰, 每级衍射峰由3个峰组成其中强度最高的衍射峰代表衬底的衍射;次强的代表上下两层La0.67Sr0.33MnO3膜;最弱的代表中间La0.75MnO3层.三层膜的二维原子力表面形貌为均匀的小颗粒状, 表明其三维形貌为外延岛状柱状晶.这种三层膜的巨磁电阻效应与中间层La0.75MnO3的厚度有关, 当中间层厚度为70 nm时, 其最大磁电阻值可达到32%, 这个结果优于La0.67Sr0.33MnO3 单层膜的巨磁电阻效应.其可能的原因是电子在界面上的散射、层间的交互作用, 以及点阵错配导致的内应力的综合结果.     

La_(0.4)Ca_(0.6)Mn_(1-x)Ga_xO_3体系的电荷有序相

用固相反应法制备La0.4Ca0.6Mn1-xGaxO3(x=0,0.08,0.10,0.12,0.15)系列多晶样品。通过X射线衍射(XRD)图谱、电阻率-温度(ρ-T)曲线、磁化强度-温度(M-T)曲线和电子自旋共振(ESR)图谱,研究Ga3+替代Mn3+对La0.4Ca0.6Mn1-xGaxO3体系电荷有序相的影响。结果表明,当Ga掺杂量高达15%时电荷有序相仍然没有被破坏。这是因为Ga3+是非磁性离子,而La0.4Ca0.6MnO3是CE型反铁磁电荷有序相结构,Ga3+替代Mn3+只是仅仅起到把体系中的长程自旋序破坏为短程自旋序的作用,同时随Ga替代量增大,Mn3+与Mn4+的比远离双交换的最佳摩尔配比(Mn3+∶Mn4+=2∶1),不利于双交换,因而非磁性的Ga3+替代Mn3+难以破坏La0.4Ca0.6MnO3的电荷有序相。     

Pr_(0.4)Ca_(0.6)Mn_(1-x)Cr_xO_3的磁性质及电荷有序相

用固相反应法制备了Pr0.4Ca0.6Mn1-xCrxO3(x=0,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12),通过X射线衍射(XRD)图谱,磁化强度-温度(M-T)曲线、电子自旋共振(ESR)图谱,并用ESR作出归—化强度-温度(I/I300—T)曲线、谱线宽度-温度(△Bpp-T)曲线,研究Cr3+替代Mn3+对Pr0.4Ca0.6MnO3的磁性质及电荷有序相的影响。结果表明,母体样品Pr0.4Ca0.6MnO3的电荷有序转变温度Tco=267 K,205K~62 K温区是长程反铁磁序,50 K以下在反铁磁背景下出现少量铁磁成分;Cr替代量x=0.06时,电荷有序相已基本被破坏,随温度降低材料从顺磁向反铁磁转变,同时在反铁磁背底下存在铁成分;Cr替代量达到x=0.10时,电荷有序相完全被破坏,250 K以下是反铁磁与铁磁混合相,铁磁成分增多。用有磁性的且与Mn4+有相同电子结构(t32ge0g)的Cr3+替代Mn3+破坏电荷有序相的机制是:Cr3+替代Mn3+引起自旋序的改变从而引起电荷序的破坏,说明在CE型反铁磁体系中,自旋序与电荷序之间存在强耦合相互作用。     

La_(0.5)Sm_(0.2)Sr_(0.3)MnO_3/Ag_x二相复合体的结构及磁电阻

用固相反应法制备La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/(Ag2O)x/2(x=0.00,0.04,0.08,0.25,0.30)样品,通过X射线衍射谱线(XRD),扫描电子显微镜(SEM)照片及SEM能谱(EDS),ρ-T曲线,研究样品的输运行为及磁电阻效应。结果表明:少量掺杂时Ag全部挥发。掺杂量较多时,挥发后多余的Ag主要以金属态包覆在母体颗粒的表面,使体系形成两相复合体。掺Ag为30%摩尔比时,样品的电阻率较低掺杂样品的电阻率降低一个数量级,在300K、0.5T磁场下,磁电阻明显增强,达到9.4%,这与颗粒母体界面结构的改善有关,也与材料电阻率的降低有关。     

在La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3中保持Mn~(3+)∶Mn~(4+)=2∶1的镁掺杂效应

通过测量样品的M T曲线、M H曲线、ESR曲线、红外光谱、拉曼光谱、ρ -T曲线和MR T曲线 ,研究了双掺杂La0 .6 7+ 1 .33xSr0 .33- 1 .33xMn1 -xMgxO3(0.0 0≤x≤ 0 .2 5 )体系的磁电性质和输运行为。对x =0 .10和 0 .15 ,在温度高于TConset时出现相分离 ;对x =0 .2 0和 0 .2 5 ,在低温区出现了反铁磁 (AFM )行为。x =0 .0 5的 ρ-T关系存在金属 绝缘体 (MI)转变 ;x≥ 0 .15的所有样品在测量温区内显示绝缘体行为。这些奇异现象用M H关系、ESR曲线和拉曼光谱给予了很好的解释     

钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁熵变和电输运性质研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,通过测量样品的磁化强度与温度关系曲线(MT)和磁化强度与外加磁场关系曲线(M-H)对两样品的磁熵变研究发现:在整个温度测量区间内,x=0和x=0.05两样品在高温部分均表现出顺磁性;随着温度的降低,两样品分别在245和225 K处发生了二维短程铁磁有序转变(T_C~(2D));在120和70 K处发生了三维长程铁磁有序转变(T_C~(3D));在低温部分,两样品均表现出团簇自旋玻璃行为。x=0样品在T_C~(3D)附近的磁相变为一级相变,x=0.05样品为二级相变,两样品的磁熵变曲线的对称性良好,且在外场2 T下两样品在T_C~(3D)附近出现的最大磁熵变值分别为:2.17和1.60 J·(kg·K)~(-1),因此两样品有利于应用在埃里克森磁制冷循环中。此外,通过测量零场下电阻率与温度关系曲线(ρ-T)对两样品的电输运性质研究发现:x=0样品和x=0.05样品分别在96和93 K处发生了绝缘-金属转变(T_P),对T_P以上的ρ-T曲线拟合表明,两样品在高温部分均遵循三维变程跳跃的导电方式,Tb3+离子的掺杂没有改变高温区的导电方式。     

Giant Low-Field Magnetoresistance in Polycrystalline La_(2/3)Ca_(1/3)Mn_(1-x)Cu_x O_3 Sintered at 1100 ℃

Themixed valenceperovskitemanganiteRE1-yAyMnO3(RE =rareearth ,A =alkalineearth)systemisoneofthemoststudiedtopicsduetoitsunusualmagneticandtransportproperties ,especiallythecolossalmagnetoresistance (CMR)effect[1,2 ] .CMRisfoundonamagneticfieldscaleofseveralteslas ,whichisnotveryappealingforapplications .Accord ingly ,manyresearchgroupsfocusedontheinvestiga tionofextrinsicmagnetoresistanceeffectsfoundinvar iousmagneticoxides[3,4 ] ,sincethesepromisedalargemagnetoresistanceratioinlowfields …     

La0.67Ca0.33MnO3超巨磁阻多晶材料的制备及性质

介绍了用不同沉淀剂的共沉淀法来制备La0．67Ca0．33Mn03超巨磁阻多晶材料。通过XRD检测及R—T曲线测量研究了样品的结构性能及电输运性质。共沉淀法制备的样品基本上是单相均匀的四方结构。样品的半导体-金属转变点Tp达270K。