亚锰酸盐La_(0.7-x)Y_xCa_(0.3)MnO_3的电磁特性和磁电阻效应

研究了用固相反应法制备亚锰酸盐多晶样品La0.7-xYxCa0.3MnO3,并研究了Y的不同掺杂(x=0.1,0.2)对样品的晶体结构、电磁特性和磁电阻效应的影响.实验结果表明,随着温度的降低,x=0.1样品的R-T曲线没有出现峰值,而x=0.2样品出现了峰值,显示了复杂的输运特性.两种样品的磁电阻Rm都随着温度的降低而升高,但都没有出现峰值.x=0.2的样品在较宽的温区内,磁电阻效应都很显著,而且Y掺杂由x=0.1提高至x=0.2,磁电阻效应增强.

自蔓延高温合成SOFC阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3

设计了4类共9个化学反应,采用自蔓延高温合成的方法合成了固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3MnO3.4个反应体系分别是:La2O3,SrCO3,Mn粉与氧化剂NaClO4或Ba(ClO4)2在空气中的反应;La2O3,SrCO3与Mn粉在氧气中的反应;LaCl3,SrCl2,MnCl2与氧化剂NaO2或Na2O2在空气中的反应;La(NO3)3,Sr(NO3)2,Mn粉与C3N6H6在空气中的反应.XRD和I.C.P分析表明:采用SHS法成功合成了菱方晶系(R3C)钙钛矿结构的La0.7Sr0.3MnO3粉末,其中大部分反应体系合成产物为单相La0.7Sr0.3MnO3.该方法能显著降低材料制备成本,有利于推动SOFC的实用化和产业化进程.

钙钛矿型锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3的磁谱研究

报导了钙钛矿型锰氧化物La0 .7Sr0 .3MnO3多晶材料不同温度下磁谱的初步研究结果 .平均粒径分别为 4 5、6 6、10 5、140和 12 0 0nm的样品由溶胶 凝胶法制备 .当平均粒径大于10 5nm时 ,样品的磁谱为典型的弛豫型谱线 .共振频率和准静态磁导率随温度降低而减少 ;随平均粒径增加 ,准静态磁导率增大 ,而共振频率却减小 .当平均粒径小于 6 6nm时 ,观察不到类似的弛豫 .实验结果显示 ,弛豫谱线主要是由于畴壁位移造成的 。

自蔓延高温合成La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3热处理工艺研究

研究了热处理温度、时间对自蔓延高温合成La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3物相、形貌、晶粒度、抗弯强度、电导率的影响,结果表明,热处理可以有效消除自蔓延高温合成产物中的杂质相,且随着热处理温度的升高,产物中杂质相呈现减少的趋势,La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3粉末晶粒尺寸逐渐增大,但较高的热处理温度会使粉末烧结现象加重。热处理有助于提高SHS合成La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3的导电性,当工作温度为800℃时,未经过热处理试样的电导率为42.5S·cm^(-1),而经过800℃热处理试样的电导率达到48.3S·cm^(-1)。

钙钛矿La_(0.7)Pb_(0.3)MnO_3的结构和磁性研究

采用固相反应烧结法成功制备了单相多晶样品La0.7Pb0.3MnO3,用X射线衍射和超导量子干涉仪及振动样品磁强计对其结构和磁性进行了研究。结果表明,样品呈菱面相晶体结构,空间群为R-3C,居里温度Tc=348 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变。此材料呈现出一种典型的团簇玻璃特性,其阻截温度为336 K,并且对零场冷却和场冷却曲线给出了合理的解释。室温下,其矫顽力只有40 Oe。

二次烧结气氛对La0.7Sr0.3MnO3氧还原催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法结合二次高温烧结技术,制备了锰系钙钛矿催化剂。利用XRD和EDS对催化剂的物相与元素组成进行了分析,并利用电化学分析方法研究了催化剂的氧还原催化性能。XRD与EDS结果表明,N_2气氛二次烧结不改变La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3物相组成,但NH3气氛二次烧结会造成La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3分解。电化学结果表明,N_2气氛二次烧结催化剂的氧还原催化活性高于NH3气氛二次烧结催化剂,其氧还原起始电势与极限电流分别为0.028V(vs.Hg/HgO)和2.181mA·cm^(-2)(2 000r/min)。

La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3+λ)钙钛矿催化剂的涂覆工艺及性能研究

用微乳液法制备的稀土La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3+λ)钙钛矿粉末作为催化活性材料,采用催化剂浆液浸渍法、一步法、超声分散法、盐溶液浸渍法等将其负载到蜂窝陶瓷载体表面,制成蜂窝状催化剂,评价了几种样品对富氧条件下氮氧化物还原的催化性能,并对表面形貌,比表面和机械性能进行了分析。结果表明用催化剂浆液浸渍法制得的样品比表面积大,结合性能较好,具有较高的催化活性,是一种较好的涂覆方法。

La_(0.7)Pb_(0.3)MnO_3薄膜的溶胶凝胶法制备及电特性研究

利用溶胶凝胶法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的制备了La0.7Pb0.3MnO3外延膜.用X射线衍射仪、直流四探针法对其结构及电特性进行了研究.结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.907nm.电阻率随着温度的增加,从金属导电行为向半导体行为转变,转变温度为TP=336K,利用双交换理论对此现象作了合理的解释.其电阻率在低温区时满足ρ=ρ0+ρ1T2+ρ2T4.5,其导电机制主要是电子与电子的散射,在T>TMI时主要是小极化子输运.

高分子辅助化学溶液沉积法制备La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/Si薄膜及电磁输运研究

利用高分子辅助化学溶液沉积法在Si(100)衬底上外延生长La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜。并利用X射线衍射仪结果、扫描电子显微镜结果和电阻率-温度曲线(ρ-T曲线)结果、磁电阻(MR)曲线结果对其晶体结构、表面形貌和电磁输运机制进行了研究。结果显示实验制备的La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜为赝立方钙钛矿多晶结构,薄膜表面均匀平滑,结晶性好,晶粒尺寸约为50~70 nm。随着温度降低,薄膜电输运机制从绝缘体行为向转变金属导电行为。金属绝缘转变转变点温度(T_(MI))随磁场的增加而升高,在0 T和1 T分别为T_(MI)=238K、246 K。电输运测试结果说明,低温(T<T_(MI))时,电子-电子的散射对薄膜的电导性能起主导作用,高温(T>T_(MI))时薄膜按照绝热近似的小极化子输运。

La0.7Sr0.3MnO3-Sm0.2Ce0.8O1.9阴极对氧化锆薄膜燃料电池性能的影响

采用固相混合法和浸渍法分别在阳极支撑的氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）薄膜上制备了La0.7Sr0.3MnO3（LSM）-Sm0.2Ce0.8O1．9（SDC）复合阴极。结果表明，使用浸渍阴极的单电池获得更好的输出性能；但浸渍阴极的孔隙率较低，在高温区容易出现浓差极化现象。通过降低浸渍阴极的厚度，可以有效地提高电极的气体扩散速率,通过调整浸渍电极的厚度，可以在不同温度下获得理想的电池性能。采用4μm厚浸渍阴极的单电池，800℃的最高功率密度为1100mW／cm^2；采用28μm厚浸渍阴极的单电池，600℃的最高功率密度为295mW／cm^2。

庞磁电阻Pr0．7Sr0．3MnO3／La0．5Ca0．5MnO3／Pr0.7Sr0.3MnO3三层膜的应变分析

用脉冲激光沉积法在MgO(001)衬底上生长了Pr0.7Sr0.3MnO3/La0.5Ca0.5MnO3/Pr0.7Sr0.3MnO3三层膜,其中Pr0.7Sr0.3MnO3的厚度为36nm,La0.5Ca0.5MnO3厚度分别为6、12、18、24、30和36 nm。通过高分辨X射线衍射的对称扫描和非对称扫描测量了三层膜中Pr0.7Sr0.3MnO3和La0.5Ca0.5MnO3的面外、面内晶格参数,研究了薄膜的晶格应变及其弛豫状况。结果表明,La0.5Ca0.5MnO3厚度的增加使薄膜面外应变完全弛豫,但面内的压应变仍然存在。三层膜应变弛豫状态由块材应变和Jahn-Teller应变共同决定。三层膜的应变弛豫机制与四方畸变的应变弛豫机制不同。块材应变和Jahn-Teller应变之间的相互竞争决定了薄膜的磁输运性质。

La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3簿膜的掠入射X射线衍射研究

利用90°离轴射频磁控溅射方法将La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(LCMO)沉积于(001)取向的SrTiO_3(STO)、MgO和α-Al_2O_3(ALO)单晶基片上,薄膜厚度均为500A。通过掠入射X射线衍射技术测量了LCMO薄膜的横向晶格常数(即面内晶格常数),结合常规X射线衍射研究了LCMO薄膜的晶格应变及其弛豫情况。结果表明,LCMO薄膜在MgO和ALO基片上的应变弛豫临界厚度很小,这可能与薄膜—基片之间高的晶格失配率有关。LCMO薄膜的应变弛豫与四方畸变的弛豫可能具有不同的机制。利用掠入射X射线衍射对LCMO薄膜面内生长取向的研究给出了与利用电子显微技术研究相同的结果。

纳米多晶La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3磁性相变临界行为研究

用溶胶-凝胶方法制备了纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3样品。测量了不同温度下烧结的样品的零场冷却交流磁化率与温度和直流磁场的依赖关系。通过对铁磁-顺磁转变点附近临界峰的分析,得到973K烧结的多晶样品居里温度为312.1K±0.2K,临界指数为:δ=3.040,γ=1.007,β=0.493;1173K烧结的多晶样品居里温度为331.7K±0.1K,临界指数分别为:δ=2.950,γ=0.993,β=0.508。两组数据均与平均场理论预言结果一致,表明纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3样品在磁性相变点附近存在长程相互作用。

La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3对3Y-ZrO_2烧结致密化和性能的影响

研究La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)对3Y-ZrO2陶瓷的助烧作用以及性能的影响。结果表明:LSMO的加入可使氧化锆致密化烧成温度由纯3Y-ZrO2陶瓷的1450℃降低到1370℃;当掺入的摩尔分数为2%时,陶瓷韧性可由初始的5.5MPa·m1/2增加到9MPa·m1/2。材料低温烧结带来的ZrO2晶粒细化以及LSMO/ZrO2原位反应新生相颗粒对裂纹扩展的阻碍作用有助于提高材料韧性。

La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3多晶薄膜的sol-gel法制备及表征

以La、Ca、Mn的无机盐替代相应的醇盐,以冰乙酸为溶剂,乙酰丙酮(AcAc)为螯合剂,采用sol-gel法在Si(110)衬底上制备了La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)多晶薄膜,并用FTIR、XRD、SEM、EDS和TEM等分析手段对薄膜进行了表征,通过不同磁场下电阻-温度(R-T)曲线,研究了样品的输运性质及庞磁电阻(CMR)效应。结果表明:薄膜具有典型的立方钙钛矿晶体结构,其平均晶粒尺寸约为30nm且随退火温度的升高而增大;R-T曲线有双峰出现,高温峰是伴随顺磁-铁磁(PM-FM)相变出现绝缘体-金属(I-M)相变而产生,低温峰是由多晶界面效应及隧穿效应产生;其磁阻MR在110K时约为-38.0%。

油酸对化学共沉淀法制备La_0.7(Ca_0.53Sr_0.47)_0.3MnO_3多晶的电阻温度系数的影响

研究了化学共沉淀法制备La0.7(Ca0.53Sr0.47)0.3MnO3多晶过程中添加油酸作分散剂的工艺,用DTG/TA、XRD和R-T(电阻-温度)系统测试了所制样品的性能。结果表明:添加油酸,共沉淀法制备La0.7(Ca0.53Sr0.47)0.3MnO3多晶比不添加的烧结温度低,也比固相反应法低。油酸的用量为0.1～0.2 L/mol能明显提高La0.7(Ca0.53Sr0.47)0.3MnO3的电阻-温度转变点和电阻温度系数。

La_(0.7-x)Sm_xSr_(0.3)MnO_3体系的磁电性质和磁致伸缩效应

用固相反应法制备了La0.7-xSmxSr0.3MnO3(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6) 多晶材料,研究了它们的磁电性质及室温下的磁致伸缩效应。结果表明,随着Sm掺杂量的增加,样品的晶体结构从菱面体相转变为正交相,居里温度下降。在结构转变点附近,样品室温磁致伸缩效应出现极大值。样品在室温下的磁致伸缩主要来源于材料中的交换磁致伸缩。

La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜的溶胶凝胶法制备及电特性研究

利用溶胶凝胶法在单晶LaA lO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.7Sr0.3MnO3薄膜。用X射线衍射、直流四探针法对其进行了研究。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.872 nm,具有良好的单晶外延结构。电阻率随着温度的增加,从金属导电行为向绝缘体行为转变,利用双交换理论对此现象作了合理的解释,转变点温度为TMI=340K。其电阻率在TTMI时满足ρ=0ρ+1ρT2,其导电机制是电子与电子的散射,在T>TMI时主要是小极化子输运。

La_(0.7-x)Gd_xSr_(0.3)MnO_3体系的电阻温度系数研究

用固相反应法制备了La0.7-xGdxSr0.3MnO3(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7)多晶材料,研究了它们的电阻温度系数(TCR)。实验结果表明,Gd掺杂将引起电阻率曲线的急剧变化,导致出现大的TCR;随Gd掺杂的增加,TCR在x=0.3出现峰值,然后随掺杂量的增加逐步降低。体系出现大的TCR来源于Gd掺杂引起的晶格畸变和额外磁性耦合。

两种衬底对La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜的性能影响研究

采用脉冲激光溅射法分别在Sr Ti O3(STO)和Si(001)衬底上制备出La0.7Sr0.3Mn O3(LSMO)薄膜。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、能谱仪以及磁性测量系统研究了薄膜晶体结构、表面形貌、成分以及电阻-温度特性。结果表明:STO衬底上的LSMO薄膜比Si衬底上的LSMO薄膜电阻低,金属-绝缘转变温度高。