【摘 要】
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本课题拟在高温高压的条件下合成Ca-Mn合金,并对Ca-Mn合金做X射线衍射与能谱分析,旨在得到合适的Mn掺杂比例。在高温高压的条件下,采用Ca-Mn合金和B为原料,通过控制压力合成出两
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本课题拟在高温高压的条件下合成Ca-Mn合金,并对Ca-Mn合金做X射线衍射与能谱分析,旨在得到合适的Mn掺杂比例。在高温高压的条件下,采用Ca-Mn合金和B为原料,通过控制压力合成出两种Mn掺杂的Ca-B单晶。随后对得到的单晶进行X射线衍射、能谱分析,分析掺杂样品的成分和晶体结构。测试了Mn掺杂的CaBx(x=4、6)单晶的电阻率与磁性。实验分为三部分:第一部分是采用预压好的的Ca片(纯度为98.5%)和Mn(99.99%)粉以不同比例相混合,在1400℃高温和两种压力(2GPa和4GPa)下合成Ca-Mn合金,通过分析样品的成分得到合适的Mn掺杂比例。第二部分是用B粉(纯度为99.99%)和Ca-Mn合金片在压力1GPa,温度1000℃-1200℃的条件下合成出了Mn掺杂的CaB6单晶。第三部分是把B粉(纯度为99.99%)和Ca-Mn合金片在压力2-3GPa,温度1000℃-1200℃的条件下合成出了Mn掺杂的CaB4单晶。Mn掺杂CaB6晶体的电性能测试表明,其电阻率-温度的变化规律符合半导体性质;Mn掺杂CaB4晶体的电性能测试表明,其电阻率与温度的变化规律符合金属性的导电机制。通过磁性的测量可知,当Mn掺入到CaB6与CaB4晶体后,两种晶体均具有了弱的铁磁性。
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