La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3薄膜结构与输运性质

用磁控溅射方法在不同单晶衬底材料上制备了一系列含La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)薄膜。当薄膜厚度大于200?,在我们实验条件下可观测到金属-绝缘体转变,且转变温度随厚度和衬底材料而变化。渗流电阻模型被用来解释薄膜材料的电输运特性,结合薄膜外延特性(晶格失配)和薄膜与衬底的相互作用,及薄膜表面、界面粗糙度的测量可知薄膜的剩余电阻、极化子的激活能、金属-绝缘体转变温度等密切与薄膜质量相关。

La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3:Ag_(0.4)与La_(2/3)Ba_(1/3)MnO_3:Ag_(0.4)的制备及其性能研究

采用化学共沉淀法合成制备了Ag掺杂摩尔百分比为0.4的La2/3Ca1/3MnO3∶Ag0.4(LCMO∶Ag0.4)、La2/3Ba1/3MnO3∶Ag0.4(LBMO∶Ag0.4)多晶复合材料,通过XRD和R-T分别对两种材料的结构和性能进行测试分析。实验结果表明:所得样品均为正交晶系钙钛矿结构;LCMO∶Ag0.4的金属-绝缘转变温度(Tp=280.2 K)比LBMO∶Ag0.4要高(Tp=256.8 K);LCMO∶Ag0.4样品的电阻值比LBMO∶Ag0.4要小两个数量级;LCMO∶Ag0.4的TCR最大值为28%,要远远高于LBMO∶Ag0.4的TCR最大值(0.5%)。

La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3中的输运机制与CMR效应

研究了超大磁阻材料La2 3Ca1 3MnO3的磁电特性,发现由电阻测量得到的绝缘体 金属相变与由磁化曲线得到的顺磁 铁磁相变温区完全一致,均随磁场的增强推向高温区。结果证明样品输运行为的变化起因于磁结构的变化,在TC附近产生超大巨磁电阻效应。

La2／3Ca1／3MnO3／YBa2Cu4O8／La2／3Cal／3MnO3三层薄膜中的各向异性磁电阻

研究了La2/3Ca1/3MnO3(LCMO)／YBa2Cu4O8(YBCO)／LCMO三层薄膜中的各向异性磁电阻。LCMO单层膜和三层膜都表现出面内各向异性，磁电阻对θ(磁场方向和偏置电流方向的夹角)和Ф(磁场方向和薄膜表面的夹角)表现出正弦三角函数的依赖关系。在低场下，无论在面内还是面外都发现了正的磁电阻。

La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/LaMnO_3复合体系中颗粒间界对电磁输运行为的影响

将奈尔温度为145 K的反铁磁性绝缘体LaMnO_3作为第二相复合到La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3颗粒间界处,研究反铁磁性绝缘体对复合体系的电磁输运性质的影响.在(1-x)La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/xLaMnO_3复合体系中,随着x增加,样品的金属-绝缘体转变温度Tp降低,峰值电阻增加.电输运行为表明:随着反铁磁性第二相LaMnO_3的引入,电子-声子散射以及电子-磁振子散射对输运行为的影响变大.在低磁场0.3 T下,相对于纯La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3,复合样品在金属-绝缘体转变温区附近的磁电阻大大增强;在高场3 T下,所有样品都存在着磁电阻平台现象,且复合样品的磁电阻值在低温区域都明显大于纯La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的磁电阻值.

钙钛矿La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/YBa_2Cu_4O_8/La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3三层薄膜的磁输运性能

高温超导材料YBa2Cu4O8(YBCO)和铁磁材料La2/3Ca1／3MnO3(LCMO)形成的三层薄膜LCMO／YBCO／LCMO由对靶溅射技术制得.与YBCO单层薄膜相比,由于超导／铁磁系统中的磁性邻近效应,三层薄膜表现出较低的超导转变温度(TC,ON).与LCMO单层膜相比,三层薄膜的金属半导体转变温度(TMS)被提高并且强烈依赖于YBCO层的厚度.随中间层厚度的变化,磁电阻显示出非单调行为,长振荡周期被发现.结果表明,当YBCO处于正常态时两层LCMO膜之间存在着磁性自旋相互作用.

稀土空位锰氧化物(La_((1-x-y))Y_y)_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的磁热效应

采用固相反应法制备La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0.0,0.04)和(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系列样品,测量不同温度下的磁化强度—磁场曲线,计算样品的磁熵变,研究La空位掺杂和Y3+离子掺杂对磁热效应的影响。结果表明,La空位掺杂(x=0.04)的样品在居里温度附近磁熵变最大值为6.22 J/(kg.K),这比La2/3Ca1/3MnO3磁熵变最大值(6.26 J/(kg.K))稍有降低;而Y3+离子掺杂的样品在温度60 K时和磁场强度2 T下,其磁熵变最大值为0.568 J/(kg.K),并且磁熵变随温度变化有继续增大的趋势。这表明(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3可以作为一定温区的磁致冷材料。

稀土空位锰氧化物(La_(1-x-y)Y_y)_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的结构和输运性质

用固相反应法制备了La（1-x）2/3Ca1／3MnO3（V-LCMO）和（La（0.7-x）Y0.3）2／3Ca1／3MnO3）（V—LYCMO）（x=0，0．02，0．04，0．08，0．10）系列La空位锰氧化物样品。X射线衍射（XRD）分析表明：所有的样品均为单相，具有正交对称性（Pnma）。La（1-x）2/3Ca1／3MnO3系统和（La（0.7-x）Y0.3）2／3Ca1/3MnO3系统的晶格参数以及Mn-O键长和Mn-O-Mn键角随La空位浓度不同而改变，说明在室温系统中存在Jahn-Teller效应。对于V-LYCM0系统，其晶格参数、Mn-O键长和Mn-O-Mn键角都比V-LCMO相应的值更小，这可能与离子半径小的Y^3＋部分替代La^3＋导致更大的晶格畸变有关。V—LCMO系统随着空位浓度的增大，绝缘体一金属的转变温度TMI几乎不变。在x=0．04时MR值在温度TMI处达到最大值，约为220％（8T）。而对V—LYCMO系统，其转变温度TMI约为50K，在温度40～50K左右最大的磁电阻值超过10^6％。认为很大的磁电阻效应与用离子半径小的Y部分替代离子半径大的La有关，它会破坏双交换作用，从而导致Jahn-Teller效应。

稀土空位庞磁电阻材料La_((1-x)2/3)Ca_(1/3)MnO_3的结构变化和输运性质

利用标准的固相反应法制备了La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x<0.1)系列具有稀土La空位的庞磁电阻锰氧化物多晶样品。X射线粉末衍射(XRD)测量分析表明所有的样品均为单相,单胞具有正交对称性(Pnma)。分析了不同浓度的La空位对磁电输运性质的影响:随着空位浓度的增大,绝缘体-金属的转变温度(TMI)几乎不变(约为267K),这表明少量的稀土空位不会破坏双交换作用;但当La空位浓度x>0.04时,零场电阻率增大,但磁电阻(MR)值减小;在x=0.04时MR值在转变温度TMI处达到最大值约为220%(8T)。

空位掺杂La_((1-x)2/3)Ca_(1/3)MnO_3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1200℃烧结了La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1350℃进行再烧结。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究。X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnm a),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小。通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1350℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小。样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小。

Ag掺杂对La_(2/3)A_(1/3)MnO_3(A=Ca、Sr、Ba)材料电学性能的影响

采用化学共沉淀法制备了La2/3A1/3MnO3:Agx(A=Ca、Sr、Ba,LAMO:Agx,x=0、0.1、0.2、0.3、0.4 mol%)多晶复合材料。XRD结果表明实验制备了纯相LAMO:Agx样品,Ag+离子A位替代致使LCaMO:Agx和LSrMO:Agx晶格常数和晶胞体积发生微小膨胀,LBaMO:Agx晶格常数和晶胞体积发生微小收缩;R-T测试结果表明LCaMO:Agx的电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)数值在x=0.4、Tk=271.3 K(Tk为TCR位于最大值时对应的温度数值)时具有最大值为28%/K。SEM分析结果表明,随着Ag掺杂量增加,LCaMO晶粒尺寸增大,晶粒均匀性和规则性得以改善,晶化质量得到提高。通过Ag微观掺杂机制对LAMO复合材料的TCR数值增强进行了分析讨论。

晶格失配和退火氧压对La0.825Ca0.175MnO3薄膜的电学性能的影响(英文)

采用紫外脉冲激光沉积技术分别在LaA lO 3(LAO)、(LaA lO 3)0.3-(SrA lT aO 6)0.7(LSAT)和SrT iO 3(STO)(001)单晶衬底上制备了La0.825Ca0.175MnO 3(LCMO)薄膜。实验发现衬底的晶格失配度和退火氧压对薄膜结晶质量和电学性能有重要影响。电阻-温度曲线显示,生长在LAO(压应变)的LCMO薄膜比生长在STO(拉伸应变)的薄膜有更高的绝缘体-金属转变温度Tp和更大的电阻温度系数(TCR)。增加退火氧压可以有效地提高薄膜的Tp和TCR值。当退火氧压为30000 Pa时,与衬底晶格失配度最小的LCMO/LSAT薄膜具有最高的Tp(234.5 K)和最大的TCR(22.4%)。实验结果表明Ca含量为0.175的La1-xCaxMnO 3薄膜材料在测辐射热计等方面有潜在的应用前景。

YBa2Cu3O7—x／La2／3Ca1／3MnO3异质结构薄膜的微结构

本文通过高分辨X射线衍射及掠入射(GID)的实验方法对生长在SrTiO3衬底上的LLa2/3Ca1/3MnO3和YBaCu3O7单层膜及YBa2Cu3O7-x/La2／3Ca1／3MnO3异质结构双层薄膜的微结构进行了研究。结果发现，所有薄膜都呈c向生长。由于热膨胀系数的不同而引起的热应力使得LCMO膜的晶格参数与靶材的相差较大。La2/3Ca1/3MnO3在单层腹及双层膜中都由靶材的立方结构变成了薄膜状态的四方结构。YBa2Cu3O7在单层膜及双层膜中都由靶材的正交结构变成了薄膜状态的四方结构。La2/3Ca1/3MnO3膜与YBa2Cu3O7膜在不同的样品中处于不同的应力状态。

La_(2/3)Ca_(1/3-x)Ba_xMnO_3系列稀土锰氧化物Rietveld结构分析

用固相反应法制备了La2 / 3Ca1/ 3-xBaxMnO3系列样品 ,利用Rietveld方法精修晶体结构 ,结果表明 ,当x≥ 0 2 0时 ,样品由正交结构 (Pnma)转变为六方结构 (R -3c)。本文详细介绍了Rietveld精修过程并分析了Sr2 +、Ba2 +对材料结构的影响。

(La_(0.9)Bi_(0.1))_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3磁性和电输运性质研究

利用固相反应法制备了(La0.9Bi0.1)2/3Ca1/3MnO3样品,研究了它的导电特性和磁性。在电阻和磁化测量中观察到热滞现象。在电阻-温度(R-T)曲线中出现了两个峰,当施加5T外场时,电阻中的热滞现象被抑制,只观察到一个峰。磁化(M-T)曲线表明,在居里温度(Tc)以下发生了顺磁-铁磁(PM-FM)相变。样品不同寻常的M-T行为能够很好地解释测量到的R-T曲线。

烧结温度对La_(0.7)Ca_(0.2)Sr_(0.1)MnO_3微结构和磁电阻性能的影响

研究烧结温度对La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3陶瓷中层状微结构和磁电阻的影响。结果表明:从1 050℃开始,随着烧结温度的升高,层状结构更加完善,层的厚度也逐渐增大;但烧结温度增至1 450℃后,试样经过重结晶,其层厚减小,X射线衍射的结果表明其相结构已向具有更低对称性的结构转变。在相同的外加磁场下,1 450℃烧结试样的磁电阻率明显高于其它温度烧结试样的磁电阻率。实验证明La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3材料在合适的烧结温度下可达到较高的磁电阻率。

高能球磨对La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3晶体结构和磁性的影响

通过在传统的烧结工艺上加上球磨工艺制备了单相 L a2 / 3Ca1 / 3Mn O3氧化物 ,研究了球磨对氧化物的结构和磁性能的影响 ,发现晶格常数和晶胞体积增大 ,但晶体结构类型基本不变 ,仍为钙钛矿四方相结构 ,而交流磁化率、磁化强度、居里温度减小。球磨引起氧的欠缺、无序效应 。

La空位(La_(1-x-y)Y_y)_(2／3)Ca_(1／3)MnO_3的结构和输运性质研究

用固相反应法制备La(1-x)2／3Ca1／3MnO(V-LCMO)和(La(0.7-x)Y0.3)2／3Ca1／3MnO3)(V-LY- CMO)(x<0．15)系列的La空位锰氧化物样品。X射线衍射(XRD)测量分析表明所有的样品均为单 相,具有正交对称性(Pnma)。体系的晶构参数以及Mn-O键长和Mn-O-Mn键角随空位浓度不 同而改变,表明局域Jahn-Teller效应的存在。输运测量表明,不同的空位及空位浓度影响磁电阻 效应,在x=0．04时磁电阻值在转变温度TMI处达到最大值约为220％,我们认为很大的磁电阻效应 与Y部分替代La有关,是双交换作用与Jahn-Teller效应竞争的结果。

La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3掺杂RE(RE=Pr、Eu、Y、Tb)的结构、红外及磁学性质

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Pr、Eu、Y、Tb;x=0、0.3或0.4)掺杂稀土锰氧化物多晶样品。X射线衍射(XRD)分析表明随着RE离子半径的减小,样品XRD的衍射峰位置普遍向高角度偏移,2θ增大0.02～0.62°。扫描电镜(SEM)观测的结果表明掺杂RE离子的半径越小,形成多晶样品的晶粒越小,未掺杂RE的La2/3Sr1/3MnO3在所有的样品中晶粒最大。红外吸收光谱测量发现样品在599～629cm-1范围出现了吸收峰并且峰的位置随掺杂RE离子半径的减小而向低频方向偏移。样品的磁性质测量表明掺杂稀土离子的半径及磁矩对材料的磁电阻有明显影响。