(La,RE)0.7Ca0.3MnO3陶瓷制备及磁电输运性能研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tang355402
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种强关联电子材料,钙钛矿锰氧化物独特的物理性质使其在凝聚态物理领域具有重要的研究意义。同时,以La1-xCaxMn O3(LCMO)为代表的钙钛矿锰氧化物具有剧烈的金属绝缘体转变与巨大的庞磁阻效应,使其在磁存储、红外探测、磁感计等领域具有着重要的应用前景。对于LCMO材料体系而言,其极高的电阻温度系数(TCR)以及磁阻(MR)性能主要与其独特的电输运性质有关。双交换作用,Jahn-Teller畸变等一系列理论很好的对LCMO独特的磁电输运性质进行了解释。元素掺杂可以有效的影响材料的磁电输运性能。系统的探究元素掺杂对LCMO磁电输运的影响,分析理解掺杂引起的LCMO材料的本征变化与其磁电输运性之间的关系,可以在组分设计阶段,为制备具有高TCR,MR性能的LCMO材料提供帮助。本文以La0.7Ca0.3Mn O3为基础组分,选择了六种镧系元素对其进行了元素掺杂,得到了一系列La0.7-xRExCa0.3Mn O3(RE=Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Er)陶瓷样品。以元素掺杂引起的A位平均离子半径(<r A>)变化为切入点,结合小极化子输运模型,变程跳跃模型与相分离机制,对样品的金属绝缘体转变温度(TMI),TCR与MR性能的主要影响因素进行了分析。其中,La0.7Ca0.3Mn O3基础组分的TMI为262.2 K、峰值TCR(TCRpeak)为38.9%·K-1,峰值MR(MRpeak)为65.8%.分析结果表明,当掺杂元素相同时,样品的TMI随着<r A>的降低而逐渐降低,且这两者之间存在线性关系。当掺杂元素不同时,这两者之间的线性关系具有不同的斜率,且斜率随着掺杂元素离子半径的减小,逐渐增大。结合双交换作用与Jahn-Teller畸变理论,本文尝试性的提出了一种针对掺杂LCMO材料体系,基于掺杂元素离子半径与元素掺杂比例计算样品金属绝缘体转变温度的方法。对于陶瓷样品的TCR性能,其变化规律较为复杂。对于掺杂元素相同的系列样品,随着元素掺杂比例的减小,TCR整体呈现出先增大后减小的趋势。其中,La0.685Er0.015Ca0.3Mn O3陶瓷的TCRpeak值为系列样品中最大的,达到了47.1%·K-1。对于掺杂元素不同的系列样品,其主要的影响因素为铁磁相与绝缘相的电阻值。当<r A>较大时,样品的TCR性能主要受到绝缘相电阻值的影响;<r A>较小时,样品的TCR性能主要受到铁磁相电阻值的影响。样品的MR性能随着<r A>的减小主要呈现出不断增加的趋势。La0.625Dy0.075Ca0.3Mn O3陶瓷样品具有系列样品中最大的MRpeak值,达到了95.8%,较基础样品提高了30%。通过对不同磁场下样品的电阻率温度曲线进行拟合,发现外加磁场可以有效的增加样品的费米面态密度,降低极化子活化能,促进相邻原子的电子自旋夹角减小。对于掺杂LCMO陶瓷,<r A>越小,电子自旋夹角越大,极化子活化能越低,电子跃迁越困难,电阻率越高。在一定的范围内,相同的磁场条件下磁场对<r A>较小的样品具有更高的影响,从而使样品的电阻率下降的更多,MR性能更大。总之,镧系元素的掺杂在一定程度上可以有效的提高LCMO陶瓷的TCR与MR性能,并且这些性能上的改变与<r A>的变化是相关的。本文以<r A>为切入点,系统的探究了A位元素掺杂与LCMO陶瓷磁电输运性能之间的关系,为制备高TCR、MR性能的材料提供了帮助。
其他文献
润滑油在旋转机械设备中广泛被使用,以提高机械设备的运转可靠性,减少摩擦磨损,延长其寿命等作用。目前常用的润滑油加注设备,缺乏有效的监测管理系统,设备水平有待提高。本文旨在设计一种单点润滑油自动加注润滑油机,能够实现精准加注润滑油的同时,具备云端监测和管理功能。设计的润滑油自动加注机以STM32F429为控制核心,选用柱塞泵配合步进电机完成润滑油加注操作。通过对步进电机的精准控制实现定时定量润滑油加
学位
随着智能驾驶技术的不断发展,人们不仅注重主动避撞系统的安全性,舒适性同样是重要的参考性能,乘员的主观感受极大的影响着主动避撞系统的装配率,然而主动避撞过程中舒适性和安全性往往是矛盾的关系。大多数的主动避撞控制策略往往只强调安全性,在避撞舒适性方面考虑不足。为综合优化安全性和舒适性指标,本文设计了一种考虑舒适性的主动避撞控制策略,力图有效保证智能汽车主动避撞安全性的同时,兼顾乘员舒适性。本文主要的研
学位
伴随着科技的飞速发展,建设信息化社会已成为当今第一要务,而电子化则是信息化发展的重要路径。目前很多制造业相关的生产厂商都已经开始利用信息技术将传统的管理方式进行改进,这对于企业来说不但是一种挑战,也是其发展的一次机遇。通过网络计算机、信息通信等现代化的科技手段完成企业工作流程的重组以及企业组织架构的优化,不仅可以让企业摆脱过去在时间与空间上的限制以及传统意义上组织架构的禁锢,还能够精简企业的实际运
学位
目的应用监测、流行病学和结果数据库(SEER Database)构建肾集合管癌(CDC)患者生存预后列线图生存图谱,预测患者总生存(OS)和肿瘤特异性生存(CSS)率。方法从2004-2015年SEER数据库中抽取225例肾集合管癌患者。采用Cox比例风险回归模型分析患者的预后因素,然后构建列线图。采用一致性指数(C-index)、校正曲线和决策曲线分析(DCA)对列线图进行验证,并评价其预测能力
学位
大数据时代面对纷繁复杂的高维数据,通过降维技术寻找数据的低维表示具有重要的现实意义。尤其在医学研究领域,图像的初始维度通常很高,找到合适的低维表示可以有效降低后续图像处理时的难度。非负矩阵分解作为一种流行的维数约减算法,是一种非常有效的方法和手段。非负矩阵分解问题属于最优化范畴,优化方法的选取将直接影响算法的降维性能。神经动力学方法作为一种并行计算方法,在众多复杂优化问题的求解上具有显著的优势,将
学位
长链二元酸是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品,是生产合成高级香料、高级尼龙工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级涂料和油漆等十几大类特殊高附加值产品的基础原料,被广泛应用于化工、轻工、农药、医药和液晶材料等领域,对长链二元酸的需求已经迎来了爆发式的增长。二元酸废水是长链二元酸发酵过程中产生的高硫酸盐浓度的酸性有机废水,具有有机物浓度高、排放量大等特点。本研究以生物发
学位
量子热机和制冷机是量子热力学研究的重要领域,量子热机与经典热机之间既相互联系又有区别,其中一个区别是量子信息可以用来提高量子热机的效率。量子热机循环与经典热机是类似的,其中卡诺和奥托热机是研究最多的两类热机,循环热机的效率由于热力学第二定律受到卡诺边界的限制。目前,量子力学和量子信息的快速发展,量子效应对热机循环性能的影响成为了一个人们很感兴趣的问题,量子效应不仅对量子热机的研究提供了一条新途径,
学位
高分辨率遥感图像在军事、民用等领域具有良好的应用前景。在环境灾害监测,林业,农业种植和城市规划中发挥着巨大作用。当前主流的基于深度学习的方法虽然大大的提高了遥感图像语义分割的算法性能,但是当遇到分割对象是尺度较小且纹理复杂的地物时,仍然存在难以分辨的问题,并且大量的细节信息也会对训练过程带来了一定的干扰,从而降低了分割算法的效率和精度。本文以高分辨率遥感图像语义分割为研究对象,主要分析研究如何精准
学位
遥感图像的研究与应用已成为一项越来越具有现实价值的课题,尤其高质量的遥感图像,拥有越来越令人瞩目的实用性能,表现为高分辨率、高解析度、低噪声等,已经被广泛地应用于资源调查、环境监测、城市规划、军事国防等多个领域,因此遥感图像质量的提升方法研究具有较高的学术价值和应用空间。然而通过提高获取遥感图像的硬件性能,从而直接实现提升遥感图像质量的方法需要投入昂贵的成本、高精尖技术,以及耗费大量的时间,因此,
学位
近年来,传统饲料原料价格上涨导致饲料行业资源短缺,因此亟需寻找价格低廉、养分高的原料代替部分蛋白质原料。棕榈粕是棕榈油工业的副产品,其可为动物生长提供蛋白质、氨基酸和微量元素等营养成分,且具有价格低廉,来源丰富等优势,作为一种新型原料具有广阔的应用前景。然而,棕榈粕中存在大量难以消化的非淀粉多糖,其中主要以甘露聚糖为主。甘露聚糖不易被动物消化道降解,且部分溶于水易形成粘性物质使食糜粘度增大,从而降
学位