双钙钛矿材料La3Mn2TaO9的磁学与电输运特性分析

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钙钛矿锰氧化物是具有广泛应用前景的典型的磁性材料,作为磁性材料的标志性研究对象,人们已经对其做了大量而广泛的实验及研究.然而,这些实验研究,主要是对ABO3型钙钛矿氧化物中的A位或者B位进行掺杂其他元素,而很少采用对A位和B位同时掺杂的实验.  在本文中,采用固相反应法制备了深棕色双钙钛矿材料La3Mn2TaO9粉末样品,首先用电子天平乘量按化学配比计算的La2O3(4N)、MnO2(4N)、Ta2O5(4N)的质量,然后用玛瑙研钵研磨2小时已配比好的La2O3、MnO2、Ta2O5组成的混合物,并在空气氛围下用电阻炉在900℃下进行煅烧24小时,待冷却室温之后进行研钵2小时.混合物进一步用高温马弗炉在空气氛围中1440℃烧结24小时.最后自然冷却到室温得到了La3Mn2TaO9粉末样品,再经过压片和烧结得到了块体样品.  经过磁学特性的测试,样品显示低温铁磁性.样品的最大磁熵为相变点附近的0.53J·Kg-1·K-1;由Arrott图分析得到了铁磁-顺磁相变的临界指数和居里温度,其结果为β=0.471±0.006,γ=1.099±0.030,δ=3.077±0.013;TC=165±1K,标度行为的分析表明这些临界指数非常准确.这些临界指数与平均场模型相近.这意味相变是属于二级连续相变,这在相变过程局域磁矩之间的相互作用是长程关联相互作用.  为了得到样品的电输运特性,我们测量了从80K到300K的电阻,测量过程中电阻率从80K的6.51×1010Ohm/m变为300K的3.4×105Ohm/m,变化率达到了105,经历了从绝缘态到坏金属态的变化.电阻随温度的变化服从变程跳跃导电模式()1400ρ=ρexp TT,线性拟合之后得到的莫特温度为.8T0=3×10K。
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