论文部分内容阅读
自1970年Searl和Wang在掺杂的钙钛矿型锰氧化物R1-xAxMnO3(R为三价稀土离子，A为二价碱土金属离子)中发现磁电阻效应以来，由于其在磁记录、磁传感器等方面的潜在应用前景以及金属—绝缘体相变所涉及到的强关联效应，该类化合物受到了物理学界的广泛关注。最近几年里，在该类材料中还相继发现了许多新的物理现象如大的磁致伸缩、磁致结构相变磁卡效应以及异常的热膨胀等。
此外，许多文献还报道了另一类化合物也具有明显的磁电阻效应，它们的化学式可写成[AC3](B4)O12，A一般为大的二价、三价或四价阳离子，C为Jahn-Teller畸变的离子，B为适合于八面体配位的小的阳离子。和人们对R1-xAxMnO3的钙钛矿锰氧化物的研究相比，至今对[AC3](B4)O12型化合物的磁性和磁输运性能的研究要少得多，出现庞磁电阻的机理也还没有定论。原因之一是制备方法较为苛刻，一般要用高温高压烧结法或低温高压水热法制备。本文主要采用传统的固相反应法制备了成分为[CaMn2Cu1](Mn4)O12和Ca(CuMn2)Mn4O12+mAg2O等大块多晶材料，并对其磁性以及磁电阻效应进行了研究。
我们的主要工作包括：1.类钙钛矿化合物Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的磁性和磁电阻效应。
采用高温烧结再在1073K长时间空气中和氧气中退火的固相反应法制备了名义成分为Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的类钙钛矿锰氧化物。X射线衍射表明，为了获得较为致密的样品和减少杂相含量，可以采用高温烧结再在1073K长时间空气中退火的制备方法。磁性测量表明样品在低温下同时存在铁磁相和反铁磁相，所有样品在60～300K范围内呈半导体导电性质。在85K和6T磁场下样品磁电阻比达到-35％46％，另外相同烧结温度下空气中退火样品的磁电阻比大于氧气中退火样品。
2.Ag掺杂Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的电磁性能。
我们利用固相反应法制备了一系列Ag掺杂的Ca(Mn2Cu1)Mn4O12多晶类钙钛矿锰氧化物，X射线衍射表明，m≤0.3的样品呈比较纯净的类钙钛矿相，而m＞0.3的样品，是由类钙钛矿相和金属Ag相组成的复合物。所有样品呈现半导体导电性质，电阻率低于未掺杂的Ca(Mn2Cu1)Mn4O12样品。居里温度测量表明，随着Ag掺杂量的增加，样品的居里温度逐渐升高。对于m=0.3和m=0.6的样品，120K温度和1T磁场下磁电阻比可达-10％左右。