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本文采用传统固相反应法制备高质量的钙钛矿锰氧化物多晶样品,并通过超导量子磁强计(SQUID)、电子自旋共振谱仪(ESR)和多功能物性测量系统(PPMS)对样品的磁性和电性等物理性质进行了研究。具体实验及研究结果如下: (1)通过对(La0.9Eu0.1)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品的磁性和磁熵变的研究,发现在低温区样品出现了反铁磁-铁磁相互竞争,表现出团簇自旋玻璃态的特征;随着温度的上升,系统先后经历三维长程铁磁有序转变(TC3D≈75 K)和二维短程铁磁有序转变(TC2D≈227 K),且在TC3D≤T≤TC2D温区内发现铁磁-顺磁共存现象;另外,在外场为1 T时,发现在TC3D附近出现了明显的磁熵变,其值约为1.69 J/(kg.K)。 (2)通过对多晶样品(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.05)的相分离现象的研究,发现两样品在低温区都出现反铁磁-铁磁相互竞争的现象,体现出团簇自旋玻璃态的特征;x=0和x=0.05样品分别在125 K-375 K和100 K-375 K温度范围内出现了类Griffiths相;两样品在375 K之后都进入了纯顺磁态;另外,其电特性表明两样品都出现了绝缘-金属转变现象,且通过对高温部分的电阻率与温度的变化曲线(ρ-T)拟合发现两样品在高温部分都遵循三维变程跳跃的导电方式。 (3)从Nd1.15Tb0.05Sr1.8Mn2O7多晶样品的磁性和电性研究中发现该样品的空间群为I4/mmm,单相性好无杂相。样品的类Griffiths温度(TG)、居里温度(TC)、电荷有序温度(TCO)和奈尔温度(TN)分别为275 K、107 K、67 K和50 K。在275 K以上系统处于纯顺磁态,在107 K-275 K范围内处于铁磁-顺磁共存态,在67 K-107 K范围内处于反铁磁-铁磁共存态,在50 K以下主要处于反铁磁态。另外,通过电特性的研究发现,在整个测量温区内样品表现出绝缘性,且在高温部分遵循三维变程跳跃的导电方式。