Anisotropic Magnetoresistance of Perovskite La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/YBa_2Cu_4O_8/La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3 Trilayer Films

Magneticanisotropyhasbeenfoundinmanyex oticmaterials,suchasmetallicsuperlatticeswithgi antmagnetoresistanceeffectsandthehightempera turesuperconductingoxideYBa2Cu3O7 δ[1～4].The anisotropycouldfindnovelusesinnewdeviceappli cations.Agoodexampleisthehig…     

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_(0.4)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。     

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…     

Cu_x(Al_2O_3)_(1-x)颗粒膜的巨霍耳效应研究

在由磁性金属颗粒镶嵌在非磁金属或绝缘基体中而形成的两相非均匀颗粒系统中 ,当磁性金属的体积百分含量处于临界值时 ,体系的输运行为有许多奇异的现象。相继在在磁性金属 非磁金属和磁性金属 绝缘体系统中发现了巨磁电阻效应和隧道磁电阻效应 ;特别的在磁性金属 绝缘体系统中发现了反常霍耳效应的极大增强 ,称为巨霍耳效应。为了探讨颗粒体系的巨霍耳效应的机制 ,本文用离子束共溅射的方法制备了大约 1.5× 10 - 7m厚度的Cux(Al2 O3) 1 -x颗粒薄膜 ,研究了非磁金属 绝缘体体系 :Cu Al2 O3颗粒系统的巨霍耳效应 ,发现在量子渗流阈值时 ,霍耳电阻比正常金属高 2个数量级。     

模板法制备La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2催化酯交换反应的研究

以松木屑为模版,制备了La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2复合氧化物,用于催化餐饮废弃油合成生物柴油的酯交换反应。采用BET比表面积分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对La_2O_3-Ce_xZr_(1-x)O_2进行表征。研究不同制备方法对催化剂活性的影响,分析不同的反应条件对酯交换反应产率的影响。结果表明:当反应条件为x=0.5,催化剂量为餐饮废油质量的5%,甲醇与餐饮废油物质的量的比为54∶1时,在165℃下反应4.5h左右,酯交换反应获得生物柴油的产率为91.1%。     

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     

二相复合体La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/xCuO的界面效应

用固相反应法制备二相复合体La2/3Ca1/3Mn O3/x Cu O(x=0,0.04,0.08,0.12,0.20,0.30)。用X射线衍射(XRD)图谱、扫描电子显微镜(SEM)照片检测样品的结构,通过零场冷和加场冷的电阻率-温度(ρ-T)曲线、磁电阻-温度(MR-T)曲线研究界面效应对电输运性质及磁电阻的影响。结果表明:样品形成完好的钙钛矿相和Cu O相;复合样品的颗粒比较均匀,颗粒大小约2μm,界面比较清晰;复合样品的ρ-T曲线出现双峰,x=0.04的样品电输运性质出现反常,它的电阻率既小于x=0的电阻率,也小于x=0.08的电阻率;复合样品的MR-T曲线也出现双峰,x=0.20,0.30的样品,0.8 T磁场下在50~250 K温区磁电阻不小于13.4%,实现了大温区且有较高磁电阻,有利于MR的实际应用。用影响电输运的多种因素的竞争很好地解释了界面效应。     

高能球磨对La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3晶体结构和磁性的影响

通过在传统的烧结工艺上加上球磨工艺制备了单相 L a2 / 3Ca1 / 3Mn O3氧化物 ,研究了球磨对氧化物的结构和磁性能的影响 ,发现晶格常数和晶胞体积增大 ,但晶体结构类型基本不变 ,仍为钙钛矿四方相结构 ,而交流磁化率、磁化强度、居里温度减小。球磨引起氧的欠缺、无序效应 ,对电阻有一定的影响     

La_(1-x)Ca、Ni_5及 La(Ni_(1-x)Cu_x)_5系统的氢吸着性质

在适当的温度和压力下,LaNi_5容易吸收和解吸大量氢。随着这个发现,广泛地研究了CaCu_5类型金属间化合物的氢吸收性质。用 Ca 或 Cu 各自从 LaNi_5中部分代替 La 或 Ni,可得到 La_(1-x)Ca_xNi_5或 La(Ni_(1-x)Cu_x)_5化合物(0≤X≤1)。在研究 La_(1-x)Ca_xNi_5(X=0.10,0.30)化合物的氢化性质的实验中,证实氢化物的分解压力随 X 增加稍有增加。     

一维纳米LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2纤维的合成及性能研究

通过静电纺丝法制备出一维纳米Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纤维,根据扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、充放电实验,循环伏安法和交流阻抗法对纳米纤维的形貌、晶体结构和电化学性能进行研究.结果表明,纳米纤维的直径在150~300 nm之间,且具有典型的α-Na Fe O2层状结构;所制备的Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纳米纤维在0.5 C(85 m A/g)的倍率下循环30次容量保持率达到了94.1%;在倍率分别为0.1 C、0.2 C、0.5 C、1.0 C、2.0 C和0.2 C的充放电测试中,其比容量分别达到了157 m Ah/g、144 m Ah/g、134 m Ah/g、125 m Ah/g、115 m Ah/g和141 m Ah/g;在CV和EIS测试中,材料表现出优异的可逆性和循环稳定性.由于具有特殊的一维形貌,Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纳米纤维表现出优异的电化学性能.     

制备条件对钙钛矿型氧化物La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3性能的影响

通过溶胶-凝胶法在不同条件下制备了钙钛矿型氧化物La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3,并探讨了其在双功能氧电极中的电催化性能,进而确定最佳合成条件。通过TG-DSC曲线确定了La_(0.6)Ca_(0.4)Co_(0.9)Mn_(0.1)O_3最低合成温度在600℃以上,在此基础上对溶液的初始pH值,柠檬酸的用量以及煅烧温度对钙钛矿型氧化物双功能氧电极催化性能的影响进行了研究。通过对钙钛矿型氧化物的物理化学表征和电化学性能的测试可知,在溶液初始pH=5,金属离子与柠檬酸的物质的量比为2∶3,煅烧温度为750℃的条件下合成的钙钛矿型氧化物的催化活性较好。     

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。     

AlF_3包覆LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料及其电化学性能

采用喷雾干燥法制备Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料,溶胶—凝胶法制备Al F3包覆Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料。通过XRD、SEM、电化学测试等对Al F3包覆Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的结构、形貌和电化学性能进行研究。结果表明:Al F3包覆Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料为α-Na Fe O2型结构,属空间群。样品为类球形,颗粒大小均匀。包覆后的样品首次放电容量略有降低,但是显著提高了其循环性能,其首次充放电容量为148 m A·h/g,25次充放电循环后容量保持率为93.9%。     

退火温度对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极电化学性能的影响

采用射频磁控溅射技术制备LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极,分别在200,300,400,500和600℃下进行退火处理,利用扫描电镜、等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等对不同温度下退火后的薄膜电极的形貌、结构和物相组成等进行分析,并测试其电化学性能。结果表明,500℃下退火后的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2薄膜正极放电容量相对较低,但表现出优异的循环稳定性和倍率性能,在50(μA·h)/(cm~2·μm)倍率下循环60圈后,仍保持初始放电容量(130.3(μA·h)/(cm~2·μm))的88.5%,经过电流密度分别为50,100,200,500和50μA/(cm~2·μm)的倍率循环,容量可以恢复到初始值,优异的循环稳定性和倍率性能是由于退火改善了LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的结晶性,并伴随着离子导电性和电子导电性的提高,但在更高温度(600℃)下退火的电池初始放电容量降低,这是由于高温退火产生的不纯相(Ni~(3+)离子物质)导致的,Co~(2+)和Mn~(3+)离子的出现是电池容量衰减的主要原因。     

溶胶-凝胶法制备(La_(1-x)Sr_x)_2Ce_2O_(7-x)及热物理性能研究

采用溶胶-凝胶法合成(La1-xSrx)2Ce2O7-x系列组分样品.研究结果表明:当Sr的掺杂量(x)小于10%时,(La1-xSrx)2Ce2O7-x系列组分样品都是缺陷萤石结构.随着温度的升高,样品的热膨胀系数(TEC)增大,而热导率(TC)呈减小趋势.在一定温度下,(La1-xSrx)2Ce2O7-x的TEC随x的增大而增大;当Sr掺杂量x在0~7.5%之间增加时,样品的热导率不断减小,至x=7.5%时达到极小值,然后随x的增大,样品的TC又明显增大.     

Synthesis and characterization of calcium and manganese-doped rare earth oxide La_(1-x)Ca_xFe_(0.9)Mn_(0.1)O_(3-δ) for cathode material in IT-SOFC

In order to develop novel cathode materials with high performance for intermediate temperature SOFC(IT-SOFC),Ca and Mn doped rare earth oxides La1-xCaxFe0.9Mn0.1O3-δ(x=0.1,0.3 and 0.5,denoted as LCFM9191,LCFM7391 and LCFM5591) were synthesized by solid state reaction(SSR) method.The formation process,phase structure and microstructure of the synthesized samples were characterized using thermogravimetry/differential scanning calorimetry(TG/DSC),X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM).The thermal expansion coefficients(TEC) of the samples were analyzed at 100-900 oC by thermal dilatometry.The electrical conductivities of the samples were measured with direct current(DC) four-terminal method from 300 to 850 oC.The results indicated that the samples(x=0.1 and 0.3) exhibited a single phase with orthorhombic and cubic perovskite structure,respectively after being sintered at 1200 oC for 3 h.The electrical conductivity of the samples increased with temperature up to a maximum value,and then decreased.The small polaron hopping was regarded as the conducting mechanism for synthesized samples at T≤600 oC.The negative temperature dependence occurring at higher temperature was due to the creation of oxygen vacancies for charge balance.LCFM7391 had higher mixed conductivity(>100 S/cm) at intermediate temperature and could meet the demand of cathode material for IT-SOFC.In addition,the average TECs of LCFM9191 and LCFM7391 were 11.9×10-6 and 13.1×10-6 K-1,respectively,which had good thermal match to the common electrolytes.