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。     

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。     

钙钛矿锰氧化物La0.3Ca0.7Mn0.96W0.04O3在电荷有序相中的磁性质

采用固相法制备了样品La0.3Ca0.7Mn0.96W0.04O3. 通过测量样品的M-T曲线、 M-H曲线和ESR曲线, 研究了La0.3Ca0.7Mn0.96W0.04O3的磁性质. 结果表明： 在265 K时形成电荷有序相（CO相）. 当T＞265 K时, 表现为顺磁;当T＜225 K时, 表现为长程反铁磁（在AFM本底中存在少量FM成分）, 形成少量FM相与AFM/CO相共存;从265～225 K, 随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变. 测量了La0.3Ca0.7Mn0.96W0.04O3样品的ESR谱线宽, 样品的顺磁共振线宽ΔHPP的值随着温度的降低是增加的, 表明随着温度的降低样品的铁磁关联增强.     

钙钛矿氧化物La0.3Ca0.7MnO3的磁性质

采用固相反应法制备了样品La0.3Ca0.7MnO3. 通过测量样品的M-T曲线、 M-H曲线和ESR曲线, 研究了La0.3Ca0.7MnO3的磁性质. 结果表明 在262 K时形成电荷有序相(CO相). 当T＞262 K时, 表现为顺磁;当T＜190 K时, 表现为长程反铁磁(在AFM本底中存在少量FM成分);从262～190 K(TCO), 随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变.     

La0.45Ca0.55MnO3电荷有序态下的磁电性质和再入型自旋玻璃行为

通过电阻率-温度(temperature dependence of resistivity,ρ-T)曲线、磁化强度-温度(temperature dependence of magnetization ,M-T)曲线、ESR谱线的测量,研究了La0.45Ca0.55MnO3样品的电磁特性.结果表明,样品在整个测量温区呈现绝缘体行为,输运机制满足可变程跃迁模型.样品存在电荷有序(charge ordering,CO)相,相变温度TCO≈240K,并随温度降低发生顺磁(paramagnetism,PM)→电荷有序(CO)→反铁磁(antiferromagnetism,AFM)变化.值得注意的是,由于样品低温下存在多种复杂的磁相互作用,在40K发生自旋玻璃转变,表现为再入型自旋玻璃行为.     

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。     

Dy和Sm部分替代La对La0.7Sr0.3MnO3磁电行为的影响

通过对La0.7-xTxSr0．3MnO3(T=Dy，Sm)系列样品的红外透射谱，激光拉曼谱，M-T曲线和ρ-T曲线的测量，研究了该样品的磁电行为。结果发现，随着掺入量的增加，样品的顺磁-铁磁相变温度逐渐降低，磁结构从顺磁向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变，样品的磁电阻迅速增加。有趣的是在较低温度下，Dy掺杂M-T曲线出现比较奇特的尖峰，而Sm掺杂M-T曲线比较变化较平坦。对Dy，Sm掺杂的作用可以用晶格效应和额外磁性的竞争来解释。     

Ag掺杂对La0.8Ca0.2MnO3电输运性质及磁电阻的影响

用固相反应法制备La1-x(Ca1-yAgy)xMnO3(y=0.0,0.2,0.4,0.6,0.8)系列样品,通过X射线衍射(xRD)谱,电阻率-温度(p-T)曲线,磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究了在A位同时掺入一价、二价元素而保持Mn3+/Mn4+比值(摩尔比n(A)/n(B))不变的La1-x(Ca1-yAgy)xMnO3体系A位离子半径＜rA＞及A位离子的无序度σ2对电输运性质及磁电阻的影响.结果表明:所有样品的绝缘体,金属相变温度基本不变,用A位离子半径＜rA＞及A位离子的无序度对电输运性质影响的竞争给予解释;在0.8T磁场下,y=0.0样品在133～26K温区MR基本保持23％以上,y=0.6样品在209 ～ 131 K温跨区MR都在23％以上,在如此宽温区产生如此大的MR有利于MR的实际应用;MR的温度稳定性的机制是本征磁电阻与隧穿磁电阻竞争的结果.     

掺杂Nd的锰氧化物Nd0.5Sr0.3Ba0.2MnO3的电子自旋共振研究

通过固相反应法合成了Nd0.5Sr0.3Ba0.2MnO3多晶样品,通过粉末X射线衍射(XRD)、超导量子磁强计(SQUID)和电子自旋共振谱仪(ESR),对样品的结构和磁性进行了研究.XRD检测结果发现样品为单相,空间群为Pbnm.磁性测量和ESR结果表明,在居里温度以上,样品呈顺磁性且ESR谱表现为单一的洛伦兹峰.在降温过程中,样品经历了铁磁有序转变(TC=250K)、电荷有序转变(TCO=190K)和反铁磁转变(TN =120 K).     

(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.     

CaMn1-xWxO3(0.05≤x≤0.20)体系电荷有序的建立与消失

通过对样品磁化强度-温度（M-T）曲线、磁化强度-磁场强度（M-H）曲线、电阻率-温度（ρ-T）曲线及部分样品ESR谱的测量，研究了Mn位w掺杂对Cabin1-x，WxO3（x=0．05，0．07，0．10，0．12，0．14，0．16，0．20）体系磁结构的影响。结果表明，随着W掺杂量的增加，体系磁结构发生了复杂的变化过程。当掺杂量x≤0．07时，体系为铁磁（FM），反铁磁（AFM）和顺磁（PM）态的共存，随掺杂量增加，FM态减弱，AFM态增强；当x=0．10，0．12时，体系建立电荷有序（charge ordering，CO）态，AFM／CO态共存于相变温度以下，且电荷有序温度TCO随掺杂量增加而增加；当x≥0．14时，体系电荷有序（CO）态减弱并消失。     

Effect of Phase Composition on Magnetoresistive Properties of LaMnO3+x

We have studied the magnetoresistivity, thermoelectric power, and magnetic susceptibility of lanthanum manganite LaMnO_3+x with different γ-Mn₂O₃ contents at 77–300 K. The specimens were obtained by high-temperature direct synthesis of lanthanum and manganese oxides. For all the specimens, we established ferromagnetic ordering with Curie point 220–245 K, accompanied by appearance of negative magnetoresistivity, catastrophic growth of magnetic susceptibility, and semiconductor conductivity. The maximum negative magnetoresistivity (δ_H ≈ −13%) is characteristic for two-phase samples with the lowest oxygen content. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 5–6(443), pp. 87–93, May–June, 2005.     

钙钛矿锰氧化物Y0.5Ca0.5Mn0.8Fe0.2O3的电子顺磁共振研究

用固相反应法制备了Y0．5Ca0．5Mn0．8Fe0．2O3多晶陶瓷材料，借助电子顺磁共振技术对多晶样品在150—300K温度范围内的顺磁共振行为进行了研究。结果表明样品的顺磁共振线宽△Hpp和g因子的值随着温度的降低是增加的。线宽的增加是由于随着温度的降低，样品进入一个长程的反铁磁态，体系的铁磁关联增强导致的。g因子随温度的降低而增加表明体系的轨道有序是逐渐增强的。     

Influence of the substitution of Sm, Gd, and Dy for La in La0.7Sr0.3MnO3 on its magnetic and electric properties and strengthening effect on room-temperature CMR

A series of La0.7-xSmxSr0.3MnO3, La0.7-xGdxSr0.3MnO3, and La0.7-xDyxSr0.3MnO3 (x=0.00, 0.10, 0.20, 0.30) samples were prepared by the solid-state reaction method. The influence of the substitution of Sm, Gd, and Dy for La on the magnetic and electric properties and on the magnetoresistance (MR) was studied through measurements of M-T curves and p-T curves. The results showed that: lattice distortion in-duced by substitution of Sm, Gd, and Dy for La and extra magnetism of substitution had great influence on the magnetic and electric proper-ties of perovskite manganites; substitution of magnetic rare earth element for La was an effective way to change Curie temperature and to strengthen MR in perovskite manganites; and appropriate substitution proportion would generate large MR near room temperature.