稀土锰钙钛矿陶瓷磁制冷材料

简要叙述了磁制冷的基本原理和有望作为室温磁制冷工质的稀土锰钙钛矿材料。

银,钾掺杂对稀土锰钙钛矿的磁性和电性的影响

用固相反应方法制备了银和钾掺杂稀土锰钙钛矿氧化物Ag-(La0.92K0.04MnO3)n,研究了该系统的电性和磁性。稀土锰钙钛矿系统的电阻-温度曲线呈现双峰结构。根据核壳结构,说明钾的挥发及银的添加对稀土锰钙钛矿颗粒的磁性以及系统的传输性质产生了影响。n=4的样品在很宽的温度范围内表现出很大的磁电阻。实验表明:添加适量的银有利于增大多晶材料的磁电阻并且延展其温度范围。

二元掺杂钙钛矿锰氧化物薄膜的磁性能和磁热效应

用溶胶凝胶法制备二元掺杂的钙钛矿锰氧化物(La_(2/3)(Ca_(1-x)Ba_(x))_(1/3)MnO_(3),LCBMO)块体材料,以其作为靶材用脉冲激光沉积法在Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.66))O_(3)-PbTiO_(3)(简称PMN-PT)衬底上制备LCBMO薄膜,研究Ca^(2+)、Ba^(2+)掺杂摩尔分数x对薄膜的结构、磁性及磁热特性的影响。实验结果表明纯相薄膜样品具有优异的磁特性,3个不同掺杂摩尔分数(x=0.5、0.6、0.8)的薄膜样品分别在居里温度260、272、280 K处获得最大的磁熵变值1.06、5.78、2.93 mJ·cm^(-3)·K^(-1)。室温附近较大的磁熵变结果对于开发室温磁致冷器件具有很好的参考价值。

基于机器学习的钙钛矿锰氧化物材料设计

ABO_(3)钙钛矿锰氧化物因成本低廉和稳定性好,已成为反铁磁体中最热门的存储器材料。提高ABO_(3)钙钛矿锰氧化物的奈尔温度(Néel temperature,T_(N)),使之在室温下呈现反铁磁性,具有重要的意义。利用超多面体方法对特征变量的重要性进行排序,进而结合机器学习算法来筛选特征变量,并构建了极端梯度回归(XGBoost)机器学习模型,搭建了ABO_(3)钙钛矿锰氧化物的T_(N)在线预报平台。利用高通量筛选找到了T_(N)预测值高于室温的候选材料(Sr_(0.7)Ce_(0.1)Sm_(0.2)MnO_(3),308.5 K),其TN比已知最高的样本还高6.37%。该研究方法有助于实验工作者选择最有希望的材料来做实验,可以加快新材料的研发和性能突破。

同时观察纳米锰钙钛矿中的隧穿型GMR及本征CMR

采用溶胶 凝胶法制备出稀土锰钙钛矿La0 .85 Sr0 .15 MnO3 的纳米微粒 .通过控制烧结条件获得了一系列具有不同晶粒尺寸的锰钙钛矿块材 .变温电阻实验显示 ,该类锰钙钛矿颗粒材料的输运性质 ,包括其磁电阻效应 ,随晶粒尺寸的增加呈系统性变化 ,从一个界面效应主导型输运行为转变为锰钙钛矿晶体的本征输运行为 ,从而其磁电阻效应亦由界面隧穿型GMR转变为本征CMR .当晶粒尺寸适中 (～ 1 0 0nm)时 ,可在一块样品中同时观察到这两种磁电阻效应 .并且 ,这两种磁电阻效应的共同作用可在磁电阻 温度 (MR T)曲线上造就一“平台” 。

钙钛矿锰氧化物Nd_(0.5)Sr_(0.3)Ba_(0.2)MnO_3多晶的磁性和相分离

通过固相反应法合成Nd0.5Sr0.3Ba0.2MnO3多晶样品,采用粉末X射线衍射(XRD)、超导量子磁强计(SQUID)和电子自旋共振谱仪(ESR),对样品的结构和磁性进行了研究.XRD检测结果表明,样品为单相,空间群为Pbnm.磁性测量和ESR结果表明,在降温过程中,样品经历了铁磁有序转变(TC=250 K)、电荷有序转变(TCO=190 K)和反铁磁转变(TN=120 K).通过ESR谱线的参数随温度的变化可以观察到各个磁有序转变温度,TN<T<TCO时,线宽ΔHpp的变化可用极化子跳跃模型来解释,而g因子的增大是由于随着温度的降低,体系的轨道有序逐渐增强所致.

非正分钙钛矿锰氧化物(La_(0.8)Sr_(0.2))_(1-x)MnO_3的电磁特性

报道了A位缺位的钙钛矿锰氧化物(La0.8Sr0.2)1-xMnO3(0≤x≤0.30)多晶样品的相结构、磁性和磁电阻效应。实验表明,当x≥0.20时,化合物主要由磁性钙钛矿相和非磁性Mn3O4相所组成。它们的电阻率随温度的变化曲线均具有双峰特征,高温侧的电阻率峰出现在钙钛矿相的居里温度附近,低温侧的电阻率宽峰则是金属导电性的钙钛矿晶粒和高电阻率的半导体或绝缘体导电性的晶界或相界共同作用的结果。样品的零场电阻率ρo随着A位缺位量x的增大而增大。适当改变x值,可以改善磁电阻比的温度稳定性。当x=0.30时,化合物磁电阻比MR在一个相对宽的温度范围内(175～328K)基本上保持不变,即MR=(9.1±0.5)%。

复合相结构钙钛矿锰氧化物低场磁电阻效应

阐述了低场磁电阻及其产生的物理机制,综述了国内外近年来在复合相钙钛矿锰氧化物低场磁电阻增强这一研究领域的进展及其存在的问题。在母相中添加第二相物质形成复合相结构是低场增强磁电阻最简单和有效的方法。结合实践需要和自身研究结果提出制备复合相钙钛矿锰氧化物的新方法,即粘接法,用此方法制备出的复相材料具有很好的应用潜力。

钙钛矿锰氧化物Nd_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(0.70)Fe_(0.30)O_3的磁性和电输运性质

通过固相反应法制备了Nd0.5Ca0.5Mn0.70Fe0.3O3单相多晶样品,对样品的磁性质和电输运性质进行测量与分析。XRD结构分析表明,该样品为单相正交结构,空间群为Pnma。磁性的测量表明,低温下该样品为相分离态。ZFC和FC出现分叉,表现出典型的相分离特征。在41K左右展现了自旋玻璃行为,此外,当温度为6K时出现一个尖锐的峰。电输运性质的测量显示,在0T,1T和5T的磁场下,当温度降至90K以下均表现为绝缘体性质,并且样品没有随着磁场的增加出现绝缘体-金属的转变。

稀土掺杂钙钛矿锰氧化物(La_(0.975)Gd_(0.025))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统的高温固相反应法,制备了钙钛矿锰氧化物(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,利用X射线衍射(XRD)仪、物性测量系统(PPMS)和超导量子磁强计(SQUID)研究了样品的结构、磁性和电性,结果表明:该多晶样品为Sr3Ti2O7型四方结构,空间群为I4/mmm;样品的三维铁磁有序转变温度T3 DC和二维铁磁有序转变温度T2 DC分别为110K和240K,在居里温度(T3 DC)附近出现明显的磁熵变,当外磁场为2.5T时,其磁熵变值为3.1J/kg·K;电性测量结果显示,T3 DC也是样品经历金属性到绝缘性转变的温度,当T3 DC<T<300K时,样品遵循三维变程跳跃的导电方式,说明样品中载流子的输运过程是由磁不均匀性决定的.

钙钛矿锰氧化物磁制冷材料的研究

简要叙述了磁卡效应的基本原理、钙铁矿化合物的晶体结构,对比了不同A、B位离子不同比例取代的钙钛矿化合物的磁熵变,并对其机理做了简要分析。

钙钛矿型稀土锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xMn_(1-x)O_3的磁性和巨磁电阻效应

采用溶胶 凝胶工艺制备了La0 .7Sr0 .3FexMn1 -xO3化合物 ,研究Fe掺杂对材料的导电性能、磁性能、磁电阻性能的影响。发现随Fe含量的增加 ,材料的电阻率提高 ,铁磁居里温度 (TC)下降 ,巨磁电阻效应增强。观察到x =0 0 5和x =0 0 8的样品的电阻率随温度变化曲线出现双峰。对于x =0 0 8的样品 ,在室温附近磁电阻达到 18% (8× 10 5 A·m- 1 外场 )。对于x >0 0 8的样品 ,金属 绝缘体转变温度均比相应的铁磁 顺磁转变温度低 5 0～

钙钛矿锰氧化物Nd_(0.5)Sr_(0.5-x)Ba_xMnO_3(x=0.1,0.2)多晶的ESR研究

通过固相反应法合成了Nd0.5Sr0.5-xBaxMnO3(x=0.1,0.2)多晶样品,通过SQUID、XRD和电子自旋共振谱仪(ESR),对样品的结构和磁性进行了研究.XRD检测结果发现样品为单相,空间群为Pbnm.磁性测量和ESR结果表明,在降温过程中,样品经历了铁磁有序转变、电荷有序转变和反铁磁转变.根据ESR谱线的参数随温度的变化测量了各个磁有序转变温度.

双层钙钛矿锰氧化物La_(1.34)Sr_(1.66)Mn_(2-x)Cr_xO_7的磁性和输运性质

采用固相反应法制备了双层钙钛矿结构锰氧化物La1.34Sr1.66Mn2-xCrxO7（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）多晶系列样品,XRD分析表明,所有样品均为Sr3Ti2O7型四方结构,空间群为I4/mmm.随着Cr^3＋离子掺杂浓度的增加,该系列样品的晶胞体积单调减小.对于少量Cr^3＋离子掺杂的样品（x=0.1）,三维长程铁磁有序转变温度T3cD升高,二维短程铁磁有序转变温度T2cD降低;结构分析表明,x=0.1样品的晶格常数c最小,a最大,c/a达到极小值;样品中严重的晶格畸变导致双交换作用强度的改变是其磁有序转变温度变化的主要原因.对于大量Cr^3＋离子掺杂的样品（x=0.3,0.4）,T3cD降低,Tc2D基本保持不变.样品在150～300 K范围内电阻率随着温度的降低单调增加,显示出绝缘体或半导体行为,并且随着Cr离子的掺杂电阻率单调增加.

稀土钙钛矿锰氧化物催化活性的研究概况

钙钛矿型复合氧化物(ABO3)具有独特的电磁性质和氧化还原催化活性。受主掺杂的ABO3(A=RE,B=M n,B,Co,N i)具有较高的电导率,常用作固态氧燃料电池的阴极,但有关其光催化活性的研究却很少见报。如何提高光生载流子的分离效率,实现光催化剂对可见光的响应,开拓光催化剂更广泛的应用领域,是研究者主要思考的一些问题。

B位掺杂对钙钛矿锰氧化物的磁电性质影响的研究

通过比较和分析不同离子B位掺杂对钙钛矿锰氧化物的磁性质和电输运性质的影响,结果表明,离子的价态磁性以及电子结构都是影响体系的磁电性质的重要的因素。

钙钛矿锰氧化物A位掺杂研究进展

通过自发现巨磁电阻效应以来相关论文分析,总结了钙钛矿锰氧化物A位掺杂研究进展。主要包括这类物质的晶格结构、磁结构、双交换作用、公差因子效应及展现出的磁电性质等的研究进展。

钙钛矿锰氧化物CMR效应温度敏感性研究

综述了国内外对钙钛矿锰氧化物研究进展;阐述了钙钛矿锰氧化物庞磁电阻效应温度敏感性研究现状及存在问题;从理论上分析实现钙钛矿锰氧化物庞磁电阻效应温度稳定性的途径。

钙钛矿锰氧化物薄膜应变效应的研究进展

钙钛矿锰氧化物薄膜具有庞磁电阻效应和较大的自旋极化率.对其进行深入研究,将有益于促进自旋电子学器件的发展.在对钙钛矿锰氧化物薄膜研究进行总结回顾的基础上,概述了晶格失配、应力和晶格弛豫之间的关系,介绍了应力效应对钙钛矿锰氧化物薄膜的磁电耦合效应、相分离等物理性质的影响,发现薄膜与衬底间的失配应力和薄膜厚度变化引起的应力弛豫是影响薄膜行为的主要因素.研究同时发现,针对钙钛矿锰氧化物薄膜应变效应的界面结构设计、磁电耦合的微观物理机制、器件应用等方面的研究将成为今后的研究热点.

钙钛矿锰氧化物R_(1-x)A_xMnO_3体系电磁输运性质研究现状

钙钛矿锰氧化物R1-xAxMnO3具有丰富的物理现象,其在磁存储及传感技术等方面都具有诱人的应用前景。从介绍钙钛矿锰氧化物R1-xAxMnO3的电磁性质入手,对钙钛矿锰氧化物的电磁输运性质的研究进展进行了综述,详细分析了锰氧化物电子型掺杂的研究重点,并展望了锰氧化物的应用前景。