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.     

LaMnO3的A位二元掺杂对磁电阻效应的调制和提高

基于探讨钙钛矿型锰氧化物磁电阻效应的目的,样品采用固相反应法制备,主要就LaMnO3的A位二元掺杂对磁电阻效应的影响作比较研究,发现(La1-xRx)0.67T0.33MnO3(T为Ca,Sr;R为Sm,Gd,Tb,Y)随x的增加,Tp和Tc逐渐降低,ρm和磁电阻值迅速增加,均可用晶格效应来解释;La0.67Sr0.33-xCuxMnO3(0≤x≤O.33)的Tp随x的增加而下降,室温磁电阻值明显增大还提高了其温度稳定性,是因A位平均离子半径和A位离子的失配度起主要作用;La0.67(Ba1-xCax)0.33MnO3(x=0,0.40,0.45,0.55,0.60,1.00)的ρ-T变化呈现双峰特性,在O.4 T的磁场下,在77 K～230 K的温区内,磁电阻随T的升高而单调下降,可用晶界效应来解释,在Tc附近出现峰值磁电阻,这种高温磁电阻变化行为可用DE模型及非磁无序来说明;La0.5Ca0.5-xBaxMnO3(0≤x≤0.50)系列样品,当x≥0.14时随x的增加Tp升高,Tp处的峰值电阻逐渐减小,在5 T的磁场下,x≤0.20时磁电阻随T的降低先增大后减小再增大,峰值在Tp附近,x≥0.20时磁电阻随T降低而线性增加,其原因是相邻Mn离子间存在铁磁性和反铁磁性两种效应相互竞争.     

La_(0.60)Sr_(0.40-x)K_xMnO_3系列材料的磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了多晶类钙钛矿型稀土锰氧化物La0.60Sr0.40-xKxMnO3(x=0.00,0.15,0.20,0.30)。发现K+取代部分Sr2+后,可使样品的居里温度降至室温附近,并且使样品的室温磁电阻比替代前明显增大。在1.8T的磁场下,x=0.30的样品磁电阻峰值为21%,相应的峰值温度为304K。而母体La0.60Sr0.40MnO3的磁电阻峰值仅为6.4%,峰值温度为373K。可见K+离子替代使室温附近样品的庞磁电阻效应有了明显的改善。     

La0.60Sr0.40-xNaxMnO3钙钛矿材料在室温附近磁电阻的温度稳定性

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了名义组分为La0.60Sr0.40-xNaxMnO3(x=0.00,0.10,0.15,0.20,0.30,0.33,0.35)的类钙钛矿型稀土锰氧化物多晶样品。发现用Na+替代部分Sr+2后,可使样品的居里温度降至室温附近,并且使样品的室温磁电阻比替代前明显增大。在1.8T的磁场作用下,样品La0.60Sr0.07Na0.33MnO3在292K时磁电阻为24.4%,比不含Na的La0.60Sr0.40MnO3增大了2.8倍;样品La0.60Sr0.25Na0.15MnO3在285K～345K温区内磁电阻保持在3.9%(±0.2%)左右,受温度影响不大,因此显著提高了样品的室温磁电阻和其温度稳定性。迄今为止还未见这类材料在室温附近具有如此宽范围和高温度上限的MR温度稳定性报道。这对于该类磁电阻材料的应用有很大意义。     

La0.6Sr0.15Na0.1□0.15MnO3+xAgNO3复合体系的结构、磁性及磁电阻的温度稳定性研究

采用固相反应法制备了La0.6Sr0.15Na0.1□0.15MnO3+xAgNO3(x=0.08、0.16、1.00,x为物质的量比,□代表空位)系列复合材料样品,对复合样品的相结构、磁性质及其磁电阻效应进行了研究。通过相结构的研究发现:复合样品近似呈现La0.6Sr0.15Na0.1□0.15MnO3/Ag/Mn3O4的特殊复合结构。通过对磁电阻的研究发现:复合样品不同程度地提高了母体样品的MR峰值,降低了峰值温度,使其更接近室温。在204～280K的温度范围内和1.8T外磁场作用下,当x=0.08时,MR保持在(4.70±0.25)%;x=0.16时,MR保持在(7.20±0.28)%。所以,复合样品较之母体样品,磁电阻的温度稳定性有了很大提高。     

影响巨磁电阻钙钛矿锰氧化合物居里温度的结构分析

测定了La1-xAx(MnB）O3型巨磁电阻钙钛矿化合物在不同组成时的居里温度，利用A位离子对晶格能的贡献和B位离子极化力的变化分别对A和B位离子掺杂及A，B位离子组成同时变化时钙钛矿的居里温度进行了分析，结果与实验一致。     

Ba缺位型稀土氧化物La0.65BaxMnO3的磁电特性分析

制备了Ba缺位型稀土氧化物La0.65BaxMnO3材料,发现随着Ba缺位量在La0.65BaxMnO3中的增加,材料由高晶体对称性向低晶体对称性转移.x＞0.30时材料保持立方晶体结构,当x≤0.25时材料呈现菱方晶体结构.在La0.65BaxMnO3中,随Ba成分x从0.35减少到0.33,居里温度有一个小峰,室温电阻率有一小谷;随x进一步减小(x≤0.30),居里温度随之下降,室温电阻率上升.极化子电阻模型分析表明在La0.65BaxMnO3中,电子活动能力(x=0.35)＞电子活动能力(x=0.25)＞电子活动能力(x=0.20).这与室温电阻率的Ba成分依赖关系吻合.我们还基于迪尼模型计算了La0.65BaxMnO3中电阻随温度的变化关系曲线.计算结果与实验数据符合的较好.计算结果还表明:晶格效应、电-声作用、载流子-晶格(缺陷)耦合作用在解释稀土锰基氧化物材料中的电输运现象方面必须予以考虑.     

石墨化处理对炭/炭复合材料磁电阻特性的影响研究

对不同温度石墨化处理得到的炭 炭复合材料的磁电阻特性进行了研究。结果表明:1)实验材料出现最大磁电阻的位向均为45° 135°,炭 炭复合材料磁电阻—位向关系不受石墨化处理温度、外磁场强度、测量温度等因素的影响。2)在同一磁场强度情况下,样品磁电阻与测量温度(5K～300K)呈线性关系变化,温度越高磁电阻越低。并且较低石墨化温度处理的样品在一定温度以上磁电阻降低为0,不再变化;2880℃石墨化处理的样品在一定温度以下出现"磁阻饱和值"。3)磁电阻—测量温度曲线回归方程的斜率项随热处理温度的增加而降低,而截距项随热处理温度的增加而增加。4)测量温度相同时,磁电阻随外加磁场强度的增大而增大,在低场(小于1.2T)下,呈现二次函数关系,场强高于1.2T后,磁电阻—磁场强度关系为线性。不同磁场强度下,随石墨化处理温度的提高,磁电阻也增大。     

La0.67Sr0.33-xCuxMnO3的室温磁电阻效应

采用溶胶一凝胶(sol-gel)法制备了名义组分为La0.67Sr0.33-XCuXMnO3(x=0～0.33)的多晶样品,发现用Cu替代少部分Sr后样品的室温磁电阻比替代前的明显增大.在1.8T磁场作用下,当x＝0.15时,磁电阻峰值为27.7%,峰值温度为306K,当温度低于306K时磁电阻值随温度的升高而增大,当温度高于306K时磁电阻值随温度的升高而减小;当x＝0.1时,在295K-310K温度之间磁电阻值达19%左右,受温度影响很小;因此在提高了室温磁电阻值的同时,又提高了磁电阻的温度稳定性.这对于该类磁电阻材料的应用具有很大意义.     

(La2/3Ca1/3)(Mn(3-x)/3)Fex/3)O3体系磁电阻行为的研究

通过系统地测量（La2/3Ca1/3）（Mn（3-x）／3Fex／3）O3（x＝0、0.1、0．2、0．3的体系样品的电阻率-温度关系以及一定温度下磁电阻率与磁场的关系,发现随x的变化其磁电阻率峰和电阻率峰均发生位移,磁电阻率峰值增大,并伴生磁电阻率峰展宽效应．作者认为由于Fe的替代,引起体系中Mn3 ／Mn4 比率及磁矩的变化,加之外场对磁有序结构的调制作用,从而影响了Mn3 －O－Mn4 的双交换作用,最终导致磁电阻行为发生变化．     

(La2/3Ca1/3)(Mn(3-x)/3)Fex/3)O3体系磁电阻行为的研究

通过系统地测量（La_2/3Ca_1/3）（Mn_{（3-x）／3}Fe_x／3）O₃（x＝0、0.1、0．2、0．3的体系样品的电阻率-温度关系以及一定温度下磁电阻率与磁场的关系,发现随x的变化其磁电阻率峰和电阻率峰均发生位移,磁电阻率峰值增大,并伴生磁电阻率峰展宽效应．作者认为由于Fe的替代,引起体系中Mn³⁺／Mn⁴⁺比率及磁矩的变化,加之外场对磁有序结构的调制作用,从而影响了Mn³⁺－O^－Mn⁴⁺的双交换作用,最终导致磁电阻行为发生变化．     

磁电阻材料及其应用的研究进展

本文综述了磁电阻 (MR)材料的研究进展 ,并对目前研究热点的四类巨磁电阻 (GMR)材料进行了概括评述 ,侧重论述MR材料在信息存储等领域的应用 ,明确指出开发和应用MR材料的关键问题是提高各类GMR材料的室温MR值和降低其工作磁场     

Ni81Fe19各向异性磁电阻薄膜的工艺和微结构的研究

在不同本底真空和工作气压下制备了Ta／Ni81Fe19薄膜，并进行了磁性测量和原子力显微镜分析。结果表明较高的本底真空和较低的工作气压下制备的薄膜有较大的各向异性磁电阻值△R／R。其原因是高本底真空和低工作气压导致大晶粒尺寸和低粗糙度。进而降低电子的散射．减小电阻R，增大各向异性磁电阻△R／R。在不同真空度下剞备了(Ni81Fel9)64Cr36／Ni81Fe19薄膜，与以Ta为衬底的薄膜相比，具有更大的各向异性磁电阻值，达到了3．2％，这是国内目前报道的最大值，但它受真空度的影响更大。     

X-ray and Magnetoresistance Measurements of Electrodeposited Cu-Co Granular Films

Granular CoxCu1-x alloy films were prepared by electrodeposition at room temperature directly onto semiconducting Si substrate. X-ray diffraction (XRD) revealed that the as-deposited films formed single phase metastable fcc alloy structure. The fcc lattice parameter αwas found to decrease linearly with increasing Co concentration x in the studied range. The giant magnetoresistance (GMR) of the films was improved after annealing. Pure Co fcc diffraction peaks were observed in the diffractogram of the annealed sample, indicating phase separation occurred upon annealing. The optimal annealing temperature was 450℃. The maximum of magnetoresistance (MR) ratio 8.21% was obtained for the Co20Cu80 thin film after annealing at 450℃for 1 h. The saturation field decreased upon annealing in the MR curves of Co20Cu80 film.     

Co_xAg_(100-x)颗粒膜的巨磁电阻效应及其物理机制研究

用超高真空电子束蒸发沉积方法制备了ＣｏｘＡｇ１００－ｘ颗粒并研究了其中的巨磁电阻（ＧＭＲ）效应。实验结果表明：１５ｋＯｅ外磁场下，玻璃衬底上制备态Ｃｏ３９Ａｇ６１颗粒膜室温ＧＭＲ效应值高达２０２％，并随氮气中退火温度上升而单调减小；颗粒膜的电阻与其磁化强度直接相关，可用四次多项式偶函数来描述。     

用内耗技术研究La0.7Pb0.3MnO3巨磁电阻材料

用低频扭摆法在多功能内耗仪上测量了巨磁电阻材料La0.7Pb0.3MnO3(LPMO)的温度内耗谱和弹性模量。结果表明，内耗峰位与测量频率无关，并且峰高与频率成反比，弹性模量在对应的内耗峰处有明显的转折，内耗峰表现为相变峰的特征，结合电阻和磁化率的测试，解释了内耗和电阻-温度曲线的双峰现象，高温内耗峰和高温电阻峰与居里温度有很好的对应，来源于顺磁半导体向铁磁金属的转变，低温内耗峰和磁化率的单调下降来源于铁磁相分离过程。而较大的低温电阻峰部分来源于相分离过程。     

Ferromagnetic resonance driven by spin transfer torque

We study spin-torque-driven ferromagnetic resonance (ST-FMR) in point contacts. Point contacts as small as a few nanometers in size are used to inject microwave currents into F/N/F spin valves where two ferromagnetic (F) layers are separated by a nonmagnetic (N) metal spacer. High densities of injected currents produce the spin-transfer torque on magnetic moments and drive FMR in the F-layers. The resonance is detected electrically when a small rectified dc voltage appears across the point contact. Here we focus on the origin of this rectified signal and study ST-FMR in point contacts to spin valves with different ferromagnets (Py and Co) and single ferromagnetic (Py) films, as well as in spin-valve wires patterned by electron beam lithography. We find that this voltage can be explained by the resistance variations which originate from giant magnetoresistance in point contacts to spin valves and involve effects of anisotropic magnetoresistance and extraordinary Hall effect on the propagation of microwave currents in continuous F-films and microwires.     

Co/Ni多层膜的热处理研究

采用磁控溅射方法制备了Co/Ni多层膜并做了热处理,测量了系列样品的结构,磁性和磁电阻,受热处理条件等因素影响,多层膜的层间磁性耦合性质发生变化,电阻率下降,而其各向异性磁电阻的数值没有一致的变化趋势,讨论了磁性层织构和界面对多层膜的磁性和各向异性磁电阻效应的影响。