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(La_(0.83)Sr_(0.17)MnO_3)_(1-x)(ITO)_x复合体系的巨磁电阻效应

王淼  
【摘要】:本文采用溶胶-凝胶法制备了锰钙钛矿La_(0.83)Sr_(0.17)MnO_3(LSMO)粉体,采用超声振动方法将其与氧化铟锡(ITO)粉末均匀机械混合,将混合物压成小薄片,在1250℃下烧结10小时,得到系列复合样品(La_(0.83)Sr_(0.17)MnO_3)_(1-x)(ITO)_x[ITO=(In_2O_3)_(0.95)(SnO_2)_(0.05)]。 用X射线衍射方法表征了样品结构,观察到复合样品的图谱由两组纯净的LSMO和ITO衍射峰构成。用扫描电子显微镜观察了样品形貌,观察到LSMO颗粒填进了ITO颗粒的网格中。通过X射线衍射和扫描电镜的观察未发现LSMO与ITO之间发生明显的化学反应。对该复合样品的磁性以及输运性质进行了系统的研究。用振动样品磁强计测量了样品的磁性,各样品的磁热曲线有着明显的差异,造成这种差异的原因可能是ITO中的In离子进入LSMO的A位引起了掺杂效应。 用标准的四探针法测量了样品的电阻及磁电阻。在铁磁居里温度Tc以上,观察到掺杂量x在0.40附近的样品具有明显的正磁电阻效应,尤其是样品(La_(0.83)Sr_(0.17)MnO_3)_(0.6)(ITO)_(0.4),其正的磁电阻比率(MR=(ρ_H-ρ_0)/ρ_0,?_H和?_0分别表示样品在磁场H中和零磁场中的电阻或电阻率)在2800高斯(H=224kA/m)磁场下可达39.3%。同时,在Tc以下,观察到了界面隧穿型的负磁电阻效应,在同样的2800高斯磁场下,负的磁电阻比率可达-15%,这比纯LSMO颗粒体系的同类数值要高出很多。理论分析显示,高温区出现的正磁电阻效应是源于复合样品中LSMO与ITO颗粒界面所构成p-n异质结的势垒场致增宽以及某一适当的p-n异质结浓度。


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