La0.60Sr0.40-x-yAx□yMnO3(A=Na,K,Ag;□=空位)材料的结构、磁性和室温磁电阻效应研究

来源 :河北师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dahar005
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钙钛矿锰基氧化物中由于存在复杂的电子、晶格、自旋等相互作用而成为凝聚态物理、材料物理等的主要研究对象之一。特别是在其中发现了具有潜在应用前景的庞磁电阻效应(CMR),更加激发了人们对它的研究热情。但是,在室温磁电阻效应和磁电阻的温度稳定性研究方面,还存在很多问题,因而极大的限制了其实际应用。根据人们对磁电阻效应的实验研究可以发现,在La-(Ca,Ba,Sr)-Mn-O系列掺杂材料中最有可能实现室温下的低场高磁电阻。因此在本论文中我们在ABO3型类钙钛矿锰氧化物La0.60Sr0.40MnO3中分别引入适量的Na、K、Ag或阳离子空位“□”,并相应地减少Sr,制备了系列块体样品,并对其相结构、磁性、及电输运性质进行系统的研究,从而达到改善磁电阻效应的目的。 我们采用溶胶-凝胶法制备了La0.60Sr0.40-x-yNax□yMnO3(0≤x≤0.35,□代表空位)、La0.60Sr0.40-x-yKx□yMnO3(0≤x≤0.30)和Agδ-La0.60Sr0.40-xAgx-δ□δMnO3(0≤x≤0.30)系列样品,对其物性、电输运性质及磁电阻效应进行了系统的研究。得出以下主要结论: 1.我们通过DMax—RB(12kw)旋转阳极X射线衍射仪对其相结构进行研究,得出:三个系列样品的主相都是菱面体钙钛矿结构,在Na和K掺杂系列样品中,当掺杂量x较大时,样品中含有少量的Mn3O4相;在Ag掺杂系列样品中,当Ag含量x≤0.15时,样品中出现少量的金属Ag相。 2.在所有样品中,La0.60Sr0.07Na0.33MnO3块体样品室温磁电阻值最大,在1.8T的外磁场作用下,磁电阻峰值MRp=24.4%,相应的温度TMR=292K。与母体材料La0.60Sr0.40MnO3(MRp=6.4%,TMR=373K)相比,磁电阻峰值约增大了3倍,并且把磁电阻峰值调整到了室温范围。 3.在1.8T的外磁场作用下,在285K—345K的温度范围内,La0.60Sr0.25Na0.15MnO3块体样品的MR值保持在3.9%(±0.2%)左右。迄今为止,还未见报道这类材料在如此宽的温度范围内具有这样好的温度稳定性,这对磁电阻效应的应用有很大意义。 此外,在1.8T的外磁场作用下,在220K—320K的温度范围内,样品La0.60Sr0.20K0.17□0.03MnO3和La0.60Sr0.20K0.15□0.05MnO3的MR值保持在4.7%(±0.2%)
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