水热合成La0.65Ca0.18Sr0.17MnO3及其磁热效应的研究

为了合成居里温度在室温附近的钙钛矿磁致冷材料,用简单的无机原料,采用水热合成法合成了La0.65Ca0.18Sr0.17MnO3钙钛矿材料.用粉末X射线衍射表征材料的相组成,用扫描电镜(SEM)观测样品形貌,用直接法测量材料的绝热温变.通过研究水热合成条件如碱度、水热温度、水热时间等对其样品磁热效应的影响,确定水热合成的最佳条件为碱度4 mol·L-1、水热温度240 ℃、水热时间80 h.该条件下合成的样品为单一钙钛矿相,由能谱图知不同形貌的晶体具有相同的成分.此材料的居里温度为323 K,最大绝热磁温变为0.29 K.     

水热合成La0.65Ca0.18Sr0.17MnO3及其磁热效应的研究

采用水热合成法制备了正交晶系钙钛矿型La0.65Ca0.18Sr0.17MnO3粉末样品,样品为棱长2μm～8μm的立方体.在1.4T的磁场下,最大绝热磁温变(△Tad)为0.14℃,绝热温变跨度较大,居里温度Tc为297K.     

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.     

粉末冶金法制备La(Fe11.05Co0.85Si1.1)B0.25化合物的磁热效应

用非自耗电弧炉熔炼制备了La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>铸锭,并将该铸锭在氩气保护中球磨制粉,采用SPS(放电等离子烧结技术SparkPlasma Sintering)将该粉制成La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>合金,在高温(1070℃)下对其进行20 h热处理;空冷之后用XRD及SEM检测了铸锭热处理样品、SPS烧结样品及SPS热处理后样品的相及组织结构,利用VSM和磁热效应直接测量仪测量了这3种状态下合金的等温磁熵变和绝热温变.结果表明,铸锭合金的基相组织结构中晶粒大小规则较均匀,晶界清晰明显,在0～1.5 T的变化磁场下测得其等温磁熵变达到-5.22 J·(kg·K)<'-1>-,绝热温变也达到2.3 K,而采用SPS技术制得的样品的基相组织结构中没有明显晶界且夹杂较多,其等温磁熵变为-3.90 J·(kg·K)<'-1>,绝热温变为1.9 K(0～1.5 T);经过热处理的SPS样品基相组织结构中,有少量晶界形成,但晶粒大小不规则,测得其等温磁熵变为-3.72 J·(kg·K)<'-1>,绝热温变为1.5 K(0～1.5 T);与铸锭相比较,SPS技术制得的合金样品和经过高温热处理之后的SPS样品的绝热温变值和等温熵磁变值均降低,同比之下这两种样品较铸锭样品的居里点和半峰宽却发生了改变,均显著提高;可以看出采用SPS技术制备的室温磁制冷材料La(Fe<,11.05>Co<,0.85>Si<,1.1>)B<,0.25>能够在较宽的温度范围内制冷,但其磁热效应却相对降低.     

MnFe1-xTixP0.63Ge0.12Si0.25（x=0,0.01,0.02,0.03）系列化合物的磁热效应

通过X射线衍射分析(XRD)和振动磁强计(VSM)磁性测量,研究了替代元素Ti替代Fe元素含量的MnFe1-xTixP0.63Ge0.12Si0.25(x=0,0.01,0.02,0.03)系列化合物的物相结构与磁热效应的影响。结果表明:该系列化合物的结构为Fe2P型六角晶系结构,空间群为P62m。主相均为(Mn,Fe)2(P,Ge,Si),并含有少量的第二相(Mn,Fe)3Si相。随着Ti原子替代Fe原子的增加化合物的晶格常数a增大,晶格常数c略有减小,晶胞体积V基本保持不变。随着Ti含量增加居里温度(TC)减小,热滞ΔThys的大小改进不太明显。MnFeP0.63Ge0.12Si0.25的TC为305 K,当外磁场变化为0～1.5 T时最大磁熵变的绝对值为14.8 J.(kg.K)-1。     

La_(1.1)Fe_(11.4)Si_(1.55)Ge_(0.05)合金的磁热效应

使用电弧熔炼法制备了La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金。研究了用少量的Ge替代Si后,La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金的磁性和磁热效应。粉末X射线衍射结果表明:在1273K真空退火处理10d后,合金La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05主相为NaZn13型立方结构,存在微量的α-Fe相。热磁曲线M-T与Arrott曲线表明:在居里温度Tc=205K处发生由铁磁性(TTc)转变为顺磁性(TTc)的二级磁相变。在磁场变化0～1.5T下,根据等温磁化曲线通过Maxwell关系式计算得出最大磁熵变-ΔSmmax=9J.kg-.1K-1。Ge替代Si后该合金在其居里温度Tc处-ΔSm-T曲线半高宽增大,使合金的相对制冷能力RCP(S)有所提高。     

(1-x)La0.7Ca0.3MnO3/xAg磁电阻的温度稳定性

用固相反应法将Ag引入La0.7Ca0.3MnO3颗粒表面,形成(1-x)La0.7Ca0.3MnO3/xAg(x=0.00,0.10,0.20,0.25,0.30,0.35)。通过XRD谱、扫描电子显微镜(SEM)照片及SEM能谱(EDS)、ρ-T曲线、ρ-T拟合曲线、MR-T曲线,研究电输运性质及MR温度稳定性。结果表明:随复Ag量增大,电阻率急剧下降,高复Ag(x≥0.3)的电阻率比低复Ag(x≤0.10)的电阻率下降2个数量级;发现x=0.00,0.10用ρ-T2公式拟合比较合理,是单磁子散射作用;x=0.20,0.25用ρ-T2.5公式拟合比较合理,是自旋波散射作用;x=0.30,0.35,分别在97,93 K以上用ρ-T4.5公式拟合比较合理,说明是电子-磁子散射作用;所有复Ag样品,在250～20 K温区MR表现出很好的温度稳性,特别是x=0.10的样品,在220～150 K温区MR保持(13.8±0.2)%。提出磁电阻稳定性的机制:Ag与钙钛矿颗粒形成电输运二元通道,钙钛矿颗粒通道产生的低场磁电阻与Ag通道产生的正常磁电阻共同作用,产生MR温度稳定性。     

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.     

20g钢表面La0.7Ca0.3CrO3涂层的结构特征

用溶胶-凝胶法在碳钢基底上制备了钙钛矿型稀土复合氧化物涂层(La0.7Ca0.3CrO3),通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对不同工艺所获得的涂层表面形貌、相组成进行了分析,讨论了工艺参数对涂层结构的影响.结果表明,涂层由La0.7Ca0.3CrO3单相组成,在基底与陶瓷涂层之间存在氧化铁过渡层.工艺参数对涂层形貌和相组成影响很大,随前驱体溶液浓度及pH值增大涂层变得疏松,随浸渍次数增多涂层厚度和致密度均增加.     

Cr,Mn,Co,Ni替代对LaFe11.5Si1.5磁性与磁热效应的影响

通过X射线衍射和磁性测量手段研究了由Cr,Mn,Co,Ni原子替代LaFe11.5Si1.5化合物中的Fe原子,对化合物结构、磁性与磁热效应的影响.结果表明:替代后的所有化合物的主相均为NaZn13型立方结构并存在杂相,衍射数据精修图表明杂相分别为1.3％的α-Fe相和2.5％的LaFeSi相.Cr,Mn和Ni的替代Fe使LaFe11.5 Si1.5化合物的居里温度与饱和磁化强度下降,而Co的替代化合物的居里温度与饱和磁化强度且增加.所有的替代均使化合物的热滞下降.对Cr,Mn,Fe,Co,Ni替代Fe的化合物在0～5.0T的磁场下最大磁熵变-△Sm分别为23.8,19.8,26.4,20.0和25.9 J·(kg·K)-1.     

Effect of Bi2O3 Additives on Properties of La0.7Ca0.3CrO3

Lanthanum chromites doped with alkaline earthmetals (Ca or Sr) have been widely accepted as candi dates for interconnection materials in high temperaturesolid oxide fuel cells (SOFCs)[1,2]. It can satisfy mostof the requirements for SOFC, such as h…     

La0.7-xSmxSr0.3MnO3中的晶格效应

研究了La0．7-xSmxSr0.3MnO3(x=0．00，0．10，0．20，0．30)体系的红外光谱，拉曼光谱，M-T曲线，ESR曲线，ρ-T曲线和MR-T曲线。实验结果表明：随着Sm掺入量的增加，体系从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁态转变，样品的居里温度下降，金属-绝缘体相变温度逐渐降低，对应的峰值电阻渐渐增大，磁电阻迅速增加，样品物理量发生的变化可以用晶格效应来解释。     

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。     

Magnetocaloric Effect in Colossal Magnetoresistance Material（ La0.6 Dy0.1 ） Sr0.3 MnO3

The magnetocaloric effect was discovered in 1881by Warburg[1]. When a magnetic field is applied to amagnetic material, the unpaired spins are aligned par allel to the magnetic field, which lowers the magneticentropy and causes the sample to heat up. I…     

Optical and magnetic properties of perovskite materials: Ba0.3La0.7Ti0.3Fe0.7O3 and Ba0.1La0.9Ti0.1Fe0.9O3

Structural, optical and magnetic properties are reported for new synthesized perovskite materials. Ba_0.3La_0.7Ti_0.3Fe_0.7O₃ and Ba_0.1La_0.9Ti_0.1Fe_0.9O₃ compositions were prepared via solid state reaction. X-ray analysis confirms that both compositions show feature of perovskite structure. Rietveld refinement method was used to confirm the phase formation and investigate the structure and space group. The study demonstrates the formation of orthorhombic structure with Pnma space group for Ba_0.3La_0.7Ti_0.3Fe_0.7O₃ while the composition Ba_0.1La_0.9Ti_0.1Fe_0.9O₃ structure adopts Pbnm symmetry. UV–vis spectroscopy measurements show very broad and intense UV–visible light absorption, the estimated band gap ranges between 2.07 and 2.15 eV. Magnetic measurements were carried out for the compositions Ba_0.3La_0.7Ti_0.3Fe_0.7O₃ and Ba_0.1La_0.9Ti_0.1Fe_0.9O₃. The hysteresis loops of both samples at 300 and 10 K show a strong ferromagnetic behavior. The temperature dependent magnetization at 0.05 T under field-cooled (FC) and zero field cooled (ZFC) modes shows magnetic frustration or spin glass-like behavior.     

La0.7Sr0.3Mn1-xRxO3(R=Co,Ni)的共沉淀法合成及磁性研究

用液相共沉淀法合成了La0.7Sr0.3Mn1-xRxO3(R=Co,Ni)样品.利用XRD对样品结构进行表征,结果表明,由于Co2 半径与Mn3 离子半径不匹配,当Co2 含量x>0.07时,样品La0.7Sr0.3Mn1-xRxO3的结构由正交晶系向单斜晶系转变,而Ni2 离子半径与Mn3 离子半径相近,Ni的掺杂并没有改变系列样品La0.7Sr0.3Mn1-xRxO3的晶体结构.通过振动样品磁强计测试样品的磁性,结果表明,La0.7Sr0.3Mn1-xRxO3(R=Co,Ni)系列样品的比饱和磁化强度随掺杂浓度的增加而减少,这是由于Co2 和Ni2 取代Mn3 后,引起B位离子的电场差的减少.样品的稳定性降低,而使得比饱和磁化强度降低.