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近年来,人们发现双钙钛矿型化合物Sr2FeMoO6、Sr2FeReO6具有高的电子自旋极化率、高的居里温度和室温低场巨磁电阻效应,从而使它们成为了最有可能在室温下应用的磁电阻材料之一,也进一步激发了人们对有序的双钙钛矿化合物A2BB′O6的研究热情。本文采用固相反应法、溶胶-凝胶法和物理共混法制备了Sr2FeMoO6、掺杂体系的Sr2Mn1-xGaxMoO6以及复合系的Sr2FeMoO6/La0.67Sr0.33MnO3化合物,通过XRD、SEM、AFM、PPMS等测量手段对所制备样品的晶体结构、电磁特性进行了系统的研究,得到了如下主要结论:
(a)分别采用固相反应法和溶胶-凝胶法制备了多晶Sr2FeMoO6化合物。XRD分析表明,固相反应法的前驱体包含SrMoO4和SrFeO3-x两种物相,Sr2FeMoO6是由这两种前驱体反应获得;而溶胶-凝胶制备的前驱体中已有Sr2FeMoO6物相形成,通过烧结可去除前驱体中的SrMoO4和Sr3MoO6杂相。通过研究烧结温度和有序度的关系,我们发现烧结温度的提高可有效提高有序峰的强度比值,即有序度得到增强。结构精修分析表明由两种制备方法获得的样品都为四方结构,空间群为I4/m,B/B′位阳离子占位率都大于90%。SEM表征发现溶胶-凝胶获得的样品颗粒均匀,而固相法制备的样品颗粒分布范围较大。
(b)采用固相反应法制备了B位掺杂化合物Sr2Mn1-xGaxMoO6(x=0.0~1.0)。XRD分析表明,Sr2MnMoO6具有单斜晶体结构,空间群为P21/n。Ga的掺杂没有改变化合物的晶体结构,但衍射峰整体向高角度漂移。结构精修分析表明,Sr2Mn1xGaxMoO6(x=0.0~1.0)样品的晶胞体积随Ga含量的增加而逐渐减小;同时,B/B′位离子占位有序度伴随Ga的掺入而逐渐降低;此外,Ga的引入导致<B-O>键长的缩短,<B′-O>键长的伸长。
(c)采用物理共混方法制备了Sr2FeMoO6/xLa0.67Sr0.33MnO3(x=0.1~0.5)复合体系。晶体结构分析表明,随着复合量x的增加Sr2FeMoO6和La0.67Sr0.33MnO3的晶体结构并没有改变,两相是各自以独立相的形式存在的。电磁测量发现,随着复合量x的增加,饱和磁化强度Ms呈线性增加趋势,电阻率急剧增加几个量级,低场磁电阻达到了14.2%,即磁性La0.67Sr0.33MnO3的复合有效地提高了样品的磁电阻。