【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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