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本文详细综述了钙钛矿锰氧化物材料的发展现状及趋势。对空位和Zn掺杂La<,2/3>(Ca,zn)<,1/3>MnO<,3>系列化合物的晶体结构、表面形貌及电磁性能进行了研究,并讨论了其机制。
1.Zn掺杂La<,2/3>(Ca<,(1-x)>Zn<,x>)<,1/3>3MnO<,3>化合物的结构及电磁性能利用固相反应烧结法制备了La<,2/3>(Ca<,(1-x)>Zn<,x>)<,1/3>MnO<,3>(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)的单相钙钛矿锰氧化物,详细地研究了这些锰氧化物的晶体结构及其微观机制,用Rietveld方法进行了结构精修,测量了La<,2/3>(Ca<,1-x>Zn<,x>)<,1/3>MnO<,3>系列样品的零场冷却曲线。结果表明:Zn替代Ca后样品晶体结构的对称性没有改变,仍然是正交对称性结构(空间群为Pnma);随着Zn掺杂浓度的提高,样品的晶格常数和晶胞体积逐渐增大,从而将影响到各原子问键长和键角的改变;适量掺入Zn来替代Ca后会有利于样品的晶粒长大,提高样品的致密度。随着Zn掺杂浓度的提高,样品的居里温度Tc逐渐下降。
2.不同La空位La<,(1-x)2/3>Zn<,1/3>MnO<,3>多晶样品的结构及其微观机制利用固相反应烧结法制备了La<,(1-x)2/3>Zn<,1/3>MnO<,3>(x=0.02,0.04,0.06,0.1)的样品,详细地研究了这些锰氧化物的晶体结构及微结构,并用JADE进行了拟合。结果表明不同La空位浓度的La<,(1-x)2/3>Zn<,1/3>MnO<,3>(x=0.02,0.04,0.06,0.1)样品其主相仍为钙钛矿结构,空间群为Pnma。随着La空位掺杂浓度x的含量的增加,A位离子平均半径减小,导致晶格电场发生变化,从而造成晶格膨胀。随着La空位掺杂浓度x的含量的增加,当空位掺杂浓度的含量x<0.04时,该材料致密度较大;随着La空位掺杂浓度继续增加,该材料致密度又逐渐变小。
3.Zn空位掺杂La<,2/3>Zn<,(1-x)1/3>MnO<,3>化合物的结构和电阻的热处理研究利用固相反应法制备了La<,2/3>Zn<,(1-x)1/3>MnO<,3>(x=0.06)系列块材样品,分别采用随炉冷却、水冷和空冷三种方法进行冷却,研究不同冷却方法对样品的结构和电阻的影响。结果表明不同的冷却方法对晶体结构有很大的影响,使样品的晶格参数(a,b,c)和晶胞体积发生了明显的变化,Mn-O键长和Mn-O-Mn键角发生了变化。不同的冷却方法对样品的电阻率有很大的影响,水淬的电阻率最大,随炉冷却电阻率最小。说明冷却速度越快,样品的电阻率越大。