过去对具有钙态矿结构掺杂锰氧化物的研究工作很多都集中于具有庞磁电阻效应的空穴掺杂型材料,相对而言,对电子型掺杂的研究较少。和空穴掺杂相比,电子掺杂并不是简单的对称关系,而是表现出非常不同的性质,例如,在电子掺杂一方,磁性对电子浓度非常敏感,这些对基础研究有着重要的意义,也具有潜在的应用前景。因此,我们合成了电子掺杂型锰氧化物Pr0.1Ca0.9MnO3系列样品,通过不同烧结温度来控制氧含量,并首次利用该方法来调节载流子浓度,从而达到控制材料物理性质的目的。本文对Pr0.1Ca0.9MnO3样品的晶体结构及电磁输运性质进行了系统的研究。不同温度烧结得到的Pr0.1Ca0.9MnO3系列样品均为正交钙钛矿结构。随着烧结温度的升高,晶粒尺寸变大,样品氧含量降低,氧空位含量增加。Pr0.1Ca0.9MnO3是一个铁磁性和反铁磁性成分共存的体系,两者的相互竞争,使得该体系样品在低温下出现团簇玻璃态。表现为低温下磁化强度与磁场的关系曲线中出现明显的磁滞性,但磁化强度却不饱和;在零场和有场冷却条件下测得的磁化强度在TC以下并不重合;交流磁化率与温度的关系曲线中,冻结温度峰位随着频率的增加变得更加圆滑并向高温区移动。烧结温度从800℃升高到1000℃,Pr0.1Ca0.9MnO3样品中氧空位增加,使得引入的eg电子数目增加,有助于铁磁性成分的生成,使得10K下的磁化强度增加。然而,当烧结温度继续升高,氧空位也随之增多,引入的eg电子超过了一定浓度,从而电子出现局域化,以至于铁磁性受到抑制,低温下的磁矩有所减小。因此1300℃高温合成的样品,表现出明显的反铁磁性。在Pr0.1Ca0.9MnO3体系中,还尚未报道过这些奇特的磁现象。Pr0.1Ca0.9MnO3在零场和5T外磁场中,在10K到300K整个测试温区内,都表现出半导体行为。在低温区,符合自旋相关隧穿导电机制;在高温区,符合小极化子的变程跳跃导电机制。Pr0.1Ca0.9MnO3的磁电阻随着温度的降低而增加,直到最大值出现。并首次观察到低温磁电阻的异常行为。