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LaFeO3-δ是极少数室温下既有反铁磁性又有铁电性的复合多铁材料。因为多铁材料独特的磁电耦合机理,使得LaFeO3-δ在信息存储、处理、磁传感器和电子器件等领域有着不可限量的应用前景。近期发现,钙钛矿型LaFeO3-δ纳米颗粒呈现出弱铁磁性,激发了各种元素掺杂LaFeO3-δ磁性的研究热潮。然而,目前针对碱金属掺杂LaFeO3-δ纳米颗粒磁性研究非常的少,同时,LaFeO3-δ的铁磁性起源仍然是不确定的。本文首要任务是阐明单价碱金属掺杂对LaFeO3-δ磁性的影响。因Na+与La3+的半径比较相近,掺杂后晶格稳定性较强,所以选择Na作为掺杂元素。实验采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了La1-x Nax Fe O3-δ粉末样品(x=0、0.1、0.2和0.3),并利用XRD、SEM、EDS和XPS测量出样品颗粒的形貌以及表面组成,结合SQUID测量出的磁性,详细分析了Na掺杂对LaFeO3-δ样品磁性的影响。目前,制取LaFeO3-δ样品的工艺有许多种,相比之下,溶胶凝胶法的合成工艺简单易掌握,并且原料成本较低,在这些合成工艺中添加柠檬酸(CA)的溶胶凝胶法应用相对比较普遍。通过阅读大量的文献及实验数据分析,发现柠檬酸溶胶凝胶合成的LaFeO3-δ纳米颗粒的物理特性与合成工艺有着密切的联系,因而我们研究了不同螯合剂(乙二醇(EG)和聚乙二醇II(PEG6000))以及热处理过程对LaFeO3-δ磁性的影响。本文用柠檬酸溶胶凝胶法分别制备了以EG和PEG6000(简称“PEG”)为原料或进行预烧或不进行预烧的四种不同的LaFeO3-δ纳米粉末样品。根据XRD、SEM和XPS等检测数据,我们对LaFeO3-δ纳米颗粒磁性的来源做了综合性分析。先前我们已经研究了还原性气体乙醇对LaFeO3-δ纳米颗粒电性的影响,研究发现乙醇主要通过影响颗粒中Fe3+与Fe4+之间的转化,从而改变LaFeO3-δ纳米颗粒电性。因为相邻的Fe3+离子和Fe4+离子之间的Fe3+-O2--Fe4+双交换作用对LaFeO3-δ纳米颗粒的磁性有一定的影响,所以,本文通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了以EG为原料的LaFeO3-δ纳米颗粒,并研究了还原性气体乙醇对其导电性和磁性的影响。本文主要结论如下:1、Na替换LaFeO3-δ晶格中的La位是有一定限度的,超过这个限度La1-x Nax Fe O3-δ中就会产生杂质Na2O,目前替换限制可以估计在20-30%的范围;Na替换LaFeO3-δ晶格中的La,为了保持材料的电中性,颗粒内部可能会使一部分Fe3+转化成Fe4+或产生氧空位,相邻的Fe3+和Fe4+间发生Fe3+-O2--Fe4+双交换作用,增强样品的铁磁性。我们的工作证明,单价钠离子适当的替换LaFeO3-δ晶体中的La离子,是一种提高样品室温铁磁性和磁化强度的有效办法。2、溶胶凝胶法制备的LaFeO3-δ纳米颗粒,以PEG为原料,且在600度烧结前进行400度预烧的样品(PEG 400+600)的粉末颗粒最小、铁磁性最大。纳米颗粒表面Fe磁矩的未补偿性自旋导致LaFeO3-δ呈现弱铁磁性,相邻的Fe3+和Fe4+间的Fe3+-O2--Fe4+双交换作用增强了颗粒外壳的铁磁性、削弱了颗粒内核的反铁磁性。其中Fe4+相当于起到为化合物提供空穴的作用,使材料的电导率增加、电阻减小,此外,Fe4+还通过双交换作用加强了LaFeO3-δ的铁磁性。3、LaFeO3-δ纳米颗粒的电性和磁性都受表面吸附氧的影响。LaFeO3-δ纳米材料处于乙醇氛围中可以增加材料的电阻,同时减弱了材料的铁磁性。