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钙钛矿型稀土锰氧化物的A位尺寸效应及其CuO复合体系的磁电阻效应

牛乐园  
【摘要】:化合物的超大磁电阻(Colossal Magnetoresistance ,CMR)效应,探索了该效应的微观机理,并讨论了影响该磁电阻效应的几个重要因素。研究发现,Mg~2+对A 位Ca~2+离子的替代,确实影响了体系的电磁性质,并出现不寻常的超大磁电阻效应。同时本文还探索了La_2/3Sr_1/3MnO_3复合CuO 体系样品的制备工艺,以求获得其磁电阻增强的最佳工艺条件,并考虑到了其它几个体系的对比作用,论文也对该类复合材料作了较系统的研究,每章的主要内容概述如下。 第一章主要介绍了有关磁电阻材料的研究历史与其应用,对稀土锰氧化物的晶体结构、电子结构、磁结构以及电输运特性作了概括。又对此类材料的相关理论作了大致的阐述,尤其是影响RE_(1-x)AE_xMnO_3 体系锰氧化物电磁输运行为和磁电阻效应的三个主要因素。同时,还对稀土锰氧化物及其复合体系的低场磁电阻(LFMR)效应研究的相关实验及理论作了大致的介绍。最后简要的说明了本论文研究目的。 第二章首先阐述了本论文中用到的主要的实验方法。给出了溶胶-凝胶法制备La_2/3(Ca_(1-x)Mg_x)_1/3MnO_3系列样品的具体操作步骤,利用X-ray 对样品的晶体结构进行分析,并结合了实验室对有关样品的形貌分析,用液氮阻温测量系统和PPMS 测量系统对样品的电学、磁学性能进行了较为详细的研究,得到了有意思的实验结果,并用A位离子尺寸效应对体系电输运行为及磁电阻变化的起因给予了解释。 第三章以La_2/3Sr_1/3MnO_3复合CuO 系列样品为研究对象,首先详细的说明了复合样品的制备工艺。然后按热处理温度的不同,对几个系列样品的电输运行为和磁电阻进行了分类讨论。发现不仅Cu 复合量对材料的电磁性质影响很大,同时热处理工艺也对其性质产生较大的改变。最后,基于高温热处理复合样品实验结果,得出体系中颗粒间结合的演变过程,能对样品的电、磁行为给予初步的解释。 第四章分别讨论了La_0.8Sr_0.2MnO_3/CuO 、La_0.8Sr_0.2Mn_(1-x)Cu_xO_3 和La_2/3(Sr_(1-x)Ca_x)_1/3MnO_3/CuO 样品的电输运行为和磁电阻效应,这些实验可以做为La_2/3Sr_1/3MnO_3复合CuO 体系的比较性研究。La_0.8Sr_0.2Mn_0.9Cu_0.1O3样品的低温电阻极小值的出现,可以用低温区热激活的输运方式拟合,并指出磁致低温区热激活磁电阻在较高磁场下可以直接从MR 曲线观察到。最后,经La_2/3(Sr_(1-y)Ca_y)_1/3MnO_3/CuO 样品和文献中有关La_2/3Ca_1/3MnO_3复合Cu样品的电输运行为的比较,得出体系中Ca~2+的掺本论文以钙钛矿型稀土锰氧化物为研究对象,研究了La_2/3(Ca_(1-x)Mg_x)_1/3MnO_3系列


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