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《中国科学院研究生院(物理研究所)》 2005年
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层状钙钛矿型锰氧化物的磁性和电性

马骁  
【摘要】:以钙钛矿氧化物为代表的巨磁电阻材料,由于其庞磁电阻效应(CMR)和其丰富的物理现象如Jahn-Teller畸变,电荷轨道有序,相分离,各向异性,金属绝缘体转变,老化,记忆效应等,而且磁电阻效应还有望用于高密度磁性存储和磁敏传感器上,因此受到人们的普遍关注。这些物理现象的起源必和该材料的微观特性有关,这些微观机制的阐明,必将对凝聚态物理的发展和完善起到巨大的推动作用。本论文主要研究了单层和双层钙钛矿型锰氧化物的磁性和输运性质,其中一些样品为双层钙钛矿锰氧化物单晶。主要工作可以概括如下:1.对多晶La_(0.6-x)Gd_xSr_(1.4)MnO_4(x=0,0.1,0.2,0.4,0.6)其总体磁性由两部分构成:Mn离子的类自旋玻璃磁性和Gd~(3+)离子的PM性。Gd~(3+)离子的PM性导致了低温下LGSM的磁化强度随Gd含量的增加而增强。在100K以上,所有样品的导电机制为半导体热激活型。由于Mn离子之间的AFM耦和非常强,直到外场达到5T时也没观察到明显的MR效应。2. 多晶双层锰氧化物La_(1.3)Sr_(1.7)Mn_2O_7在低温下呈很好的FM性,但掺杂少量的Dy后(La_(1.3-y)Dy_ySr_(1.7)Mn_2O_7 y=0.05 and 0.1),三样品低温磁性非常不同而中温区磁性又非常相似,这一现象可以从Dy择优占据给于很好的解释。3. 对掺杂了Fe的双层钙钛矿La_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_(1.88)Fe_(0.12)O_7多晶(x=0.3,0.4 and0.55),当x增加时,材料从弱的FM性变为AFM性,并且低温下的金属一绝缘体转变逐渐消失。低温下ZFC和FC磁性不重合。穆斯堡尔谱测量表明样品有大的能级劈裂~leV;并且随x的增加该能级劈裂增大,该现象和室温下电阻率随x的增大而增大的试验结果自洽。4.制备双层钙钛矿单晶方面,我们首先尝试制备了x=0.4的La_(2-2x)Sr_(1-2x)Mn_2O_7单晶样品。磁性和电性测量表明:该化合物有大的各向异性,基态为FM金属态,T_c为120。易磁化轴在ab面内。单晶样品
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O482

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