类钙钛矿结构锰氧化物La<,1/3>Nd<,1/3>[Ba(<,1-x>)Sr<,x>]<,1/3>MnO<,3>室温庞磁电阻效

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chm200630990203
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自从巨磁电阻效应应用在计算机存储技术,并大幅度提高了存储容量以来,磁电阻效应研究就倍受关注.类钙钛矿结构锰氧化物的庞磁电阻效应以其蕴藏着丰富的物理内涵和美好的应用前景成为当今凝聚态物理学界重要的科研课题之一.而就经济应用价值来说,室温庞磁电阻效应的研究更是重中之重了.因此,寻找低磁场下的室温庞磁电阻材料体系就成了材料科技工作者的一个重任.该研究采用固相反应法制备系列La<,1/3>Nd<,1/3>[Ba<,1-x>Sr<,x>]<,1/3>MnO<,3>多晶样品,利用振动样品磁强计测试样品磁化曲线、热磁曲线,采用标准四引线法测试样品从液氮温度77k变化到400k在磁场中的电阻,采用Ms<2>-T法求得样品的居里温度.实验结果表明:所有样品在低温较大的磁场中都表现出铁磁性,矫顽力小,具有软磁材料特性并且在从铁磁性变化到顺磁性的过程中都会出现寄生铁磁性现象.而在极小的磁场中所有样品均随着温度升高表现出反铁磁-顺磁的磁性转变.样品在铁磁性-顺磁性转化过程中伴随着导电性转变.样品在磁场中电阻率变小,表现出负庞磁电阻效应,样品的导电性转变温度t<,p>随着外加磁场增大向高温方向移动.在1120℃、1160℃和1200℃烧结的三个样品La<,1/3>Nd<,1/3>Ba<,1/3>MnO<,3>的导电性转变温度t<,p>在200k附近,低于t<,p>呈金属型变化,高于t<,p>呈半导体型变化.磁电阻-温度曲线在低温区出现尖锐峰值,即峰值温度范围窄,实用性差.用部分或全部Sr替换Ba得到La<,1/3>Nd<,1/3>Ba<,2/9>Sr<,1/9>MnO<,3>、La<,1/3>Nd<,1/3>Ba<,1/9>Sr<,2/9>MnO<,3>和La<,1/3>Nd<,1/3>Sr<,1/3>MnO<,3>,样品的居里温度t<,c>和导电性转变温度t<,p>随着Sr含量的增加都有向高温方向移动的趋势.样品La<,1/3>Nd<,1/3>Sr<,1/3>MnO<,3>的一次、二次和三次烧结的电阻-温度曲线出现双峰现象,并且最大峰出现在高温区(300k)以上,外加磁场有抑制小峰的倾向.在低温区样品出现电阻率极小值的反常现象,即样品随温度变化经历半导体-金属-半导体的导电性转变.一次烧结的样品的磁电阻-温度曲线出现三个峰,但两个稍大的峰出现在低温区,高温区峰值小.二次烧结的磁电阻-温度曲线在300k附近出现一个峰,峰值温度范围宽.三次烧结的在低温区出现一个极大峰,在高温区出现一个小峰.经过比较,我们认为二次、三次烧结的La<,1/3>Nd<,1/3>Sr<,1/3>MnO<,3>具有最佳的室温庞磁电阻效应,在2000oe、4000oe和6000oe较低的磁场中室温磁电阻比值分别达到38%、43%、48.8%和28%、31%、53%,表现出很强的实用性.
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