庞磁电阻颗粒材料的室温磁电阻增强

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钙钛矿锰氧化物的庞磁电阻(CMR)效应由于其所蕴涵的丰富物理内涵以及广阔的应用前景而备受关注。锰基氧化物体系中近似于100%自旋极化率有利于与自旋相关的电子输运,从而引发较大的磁电阻效应。在大多数情况下,只有在Tesla量级的磁场下、居里温度附近很窄的温度范围才能表现出很大的CMR效应。因此,减小使用磁场和提高可操作的温度成为研究的焦点。经过以上考虑,本文选择了可通过离子掺杂把居里温度调至室温的La0.67Sr0.33MnO3作为母体材料。主要实验结果和结论: 1.本文采用溶胶-凝胶法制备了母体材料La0.67Sr0.33MnO3,并将其与Ag2O于1300℃混合烧结。X射线衍射表明未掺Ag样品呈单相菱方结构,而其它样品是由钙钛矿相和金属Ag组成的两相复合体系。样品的磁性和电性测量表明有少量Ag离子进入了钙钛矿晶格,但所产生的离子替代效应非常有限,表现为复合材料的居里温度TC基本上不随Ag含量而改变,只是较母体材料略低一些。 2.将Ag2O与La0.67Ca0.25Sr0.08MnO3均匀混合经高温烧结后形成La0.67Ca0.25Sr0.08MnO3/xAg两相复合体系。XRD测量结果说明掺Ag样品是由菱方钙钛矿相和立方金属Ag组成的两相复合体系。 3.将La0.67Sr0.33MnO3与Ag2O及TiO2混合经高温烧结后制备了La0.67Sr0.33MnO3+0.07TiO2+xAg及La0.67Sr0.33MnO3+0.08TiO2+xAg两个系列的两相复合体系。Ag的掺入对TC影响不大,而材料的电阻率明显下降。 4.本论文的研究结果表明,通过离子掺杂,将钙钛矿材料的居里温度调节到室温,然后与金属Ag复合,可有效地提高材料的室温磁电阻,这对CMR材料的应用研究具有重要的参考价值。
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