电子强关联效应对掺杂型锰钙钛矿中Jahn-Teller效应的影响

本文利用密度泛函理论对典型庞磁电阻材料La0.75Ca0.25MnO3的电子结构进行了计算。通过分析研究Jahn-Teller畸变和电子强关联对材料电子结构和物理特性的影响,发现与未掺杂的原型材料LaMnO3不同,在掺杂后,电子强关联效应对材料中的Jahn-Teller畸变起到了抑制作用,从而使得基态更加稳定。

Sr^(2+)置换改性Ca_(0.25)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.75)TiO_3陶瓷的微波介电性能研究

采用固相法制备了(Ca1-xSrx)0.25(Li1/2Sm1/2)0.75TiO3(CSLST-x)(x=0～1/10)系列微波介质陶瓷材料,研究不同含量的Sr2+含量对该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能影响。在x=1/22～1/10范围内,Sr2+的掺杂不会改变晶体的结构;在1175～1200℃烧结时,相同烧结温度下随着Sr2+含量的增加,介电常数εr增大,无载品质因数与谐振频率乘积Qf值降低;置换离子Sr2+的添加使该体系的烧结温度降低了近200℃,并保持良好的微波介电性能。其中,x=1/16的CSLST陶瓷在1200℃烧结,保温5h时具有较好的微波介电性能:εr=97.2,Qf=2490GHz,τf=14.74ppm/℃。

La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_3的制备及其NO_2气敏性能

利用高温固相反应法和溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3钙钛矿复合氧化物粉体。采用XRD,TEM对粉体物相组成及颗粒形貌进行表征,并以制备的两种粉体作为敏感材料分别制成管状传感器,测试了其NO2气敏性能。结果表明:采用高温固相反应法和溶胶-凝胶法在不同焙烧温度下,均可制得单相La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体,采用溶胶-凝胶法在800℃焙烧2 h得到的粉体粒径约为20 nm;传感器输出电动势信号对NO2浓度之间呈良好的线性关系;溶胶-凝胶法制得粉体的气敏性能优于高温固相反应法制得粉体的气敏性能。

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。

La0.75Na0.25MnO3外延膜的制备及磁电特性

通过射频磁控溅射在单晶LaAlO_3(100)衬底上生长了膜厚为120nm的La_(0.75)Na_(0.25)MnO_3外延膜.通过X射线衍射仪、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果表明,薄膜为(100)取向外延膜.居里温度Tc=270K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变.此材料呈现出典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的.在室温附近,此材料在IT磁场下,其磁电阻极大值为40.3%.80K≤T≤210K时,其输运机制为电子-电子散射,电阻率满足p=p0+p1T^2+p2T^5;220K≤T≤T_(MI)时,其输运机制满足相分离渗流模型;T>T_(MI)时,其输运机制满足小极化子模型.

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。

La_(0.7)Ca_(0.3)Fe_(0.25)Co_(0.75)O_3-聚苯胺纳米复合材料的合成与表征

用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备掺杂的钙钛矿型La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体复合氧化物;以苯胺、过硫酸铵为原料,盐酸为溶剂,采用原位聚合法合成粒径为18.1nm的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3-聚苯胺纳米复合材料。用IR、XRD、SEM和电化学测试对复合材料进行表征。结果表明;La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体阻碍了聚苯胺结晶,复合材料中PANI和La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3存在相互作用,高分子基体在一定程度上减少了纳米颗粒的团聚。循环伏安表明,在KOH溶液中,复合材料有更好的电化学活性。

负载磷钼杂多酸/La_(0.7)Ca_(0.3)Fe_(0.25)Co_(0.75)O_3/聚吡咯的制备及光催化性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法成功制备了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3钙钛矿型复合氧化物,以(NH4)2S2O8为氧化剂,运用化学氧化法合成La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯薄膜,然后通过静电自组装方法制备了一种新的表面负载修饰型复合光催化剂La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/PPy/PMO12。采用XRD、SEM、FT-IR对催化剂的物化结构进行了表征。光催化性能测试是以亚甲基蓝染料的水溶液为降解目标,结果表明,PMo12的负载修饰改进了La0.7Ca0.3-Fe0.25Co0.75O3/PPy光催化剂的催化活性。

电子顺磁共振研究巨磁电阻锰氧化物La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3的顺磁到铁磁的相变

采用高温固态反应法制备了具有钙钛矿结构的多晶氧化物La0 67Ca0 33MnO3,利用X射线衍射、电子顺磁共振等实验技术研究其结构和顺磁到铁磁的磁性相转变.电子顺磁共振实验可以观测到样品在磁有序转变温度(Tc)附近的动态磁性相转变,并且与磁化强度的实验结果一致.对Tc附近的磁性相转变进行了分析.

La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3纳米线的制备及表征β

利用 Sol-gel法结合氧化铝模板技术制备了 La0 .8Ca0 .2 Mn O3 纳米线 ,并研究了两种热处理方法对La0 .8Ca0 .2 Mn O3 纳米线结构和形貌的影响 .快速升温到 80 0℃得到的 La0 .8Ca0 .2 Mn O3 纳米线较粗 ,其直径大于氧化铝模板的孔径 ,而经过缓慢升温到 40 0℃预处理再升温到 80 0℃得到的 La0 .8Ca0 .2 Mn O3 纳米线 ,其直径和氧化铝模板的孔径相当 ,都约为 3 5 nm. X射线衍射和透射电镜分析结果表明 ,两种方法得到的La0 .8Ca0 .2 Mn O3 纳米线都是具有钙钛矿结构的属于单斜晶系的多晶材料 .

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。

溶胶-凝胶法制备纳米La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.5)Mn_(0.5)O_(3-δ)薄膜及其阻抗谱性能的研究

以La(NO3)3、Cr(NO3)3.9H2O、Sr(NO3)2、Mn(NO3)2为原料,用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ凝胶,在700℃下焙烧2 h得到La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)纯相纳米粉,颗粒呈球形,分散性较好,平均粒径在28 nm左右。将上述粉体、乙基纤维素及松油醇按比例混合,经球磨、加乙醇研磨后制备成具有一定粘稠度的LSCM浆料。采用丝网印刷技术在YSZ片上制成不同厚度的LSCM膜,经1400℃煅烧,制备成厚膜型LSCM质NO2传感器。采用交流阻抗谱技术研究了膜层厚度、工作温度对传感器气敏性能的影响。结果表明:在一定温度条件下,传感器电阻与NO2浓度呈良好的线性关系。在600℃下,刷涂了7层LSCM的传感器线性最佳,灵敏度最高。

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)。

压力对La_(0.3)Bi_(0.2)Ca_(0.5)MnO_3中晶格畸变的影响

利用同步辐射X射线衍射技术 ,对La0 .3Bi0 .2 Ca0 .5MnO3 中存在的Jahn Teller畸变进行了原位的高压研究。实验表明 ,外加压力能有效地影响到晶格中Mn—O键长和Mn—O—Mn键角的变化。当压力为 1.8GPa时 ,在晶格中存在的两种不同畸变模式之间的相互作用下 ,导致了位于a b基面上的Q2

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。

聚苯胺/牛血清白蛋白/钙钛矿纳米复合材料的制备及表征

在水溶液中,以粒径在26.4～29.6 nm的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体复合氧化物为母体构造出苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合物.牛血清白蛋白和苯胺单体在溶液中组装到La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体表面,从而使得吸附牛血清蛋白的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体表面包裹了一层苯胺,以苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合物为前驱体通过进一步化学氧化得到聚苯胺/牛血清蛋白/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合材料.利用紫外-可见光谱研究了牛血清蛋白和苯胺的相互作用,用IR、EDS和SEM对复合材料进行表征.结果表明：苯胺影响了牛血清蛋白的α-螺旋程度,导致牛血清蛋白的最大吸收波长发生变化.复合材料具有较强的中红外吸收,呈连续网状结构.

CS/La_(0.7)Ca_(0.3)Fe_(0.25)Co_(0.75)O_3复合纳米颗粒的制备及光催化性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法成功的制备了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3钙钛矿型复合氧化物,将钙钛矿La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3与壳聚糖(CS)共混交联制备出一种新型的光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR对催化剂的结构进行了表征。以酸性橙为对象,高压汞灯紫外光为光源,研究了一些影响因素,如染料的初始浓度以及催化剂的投放量的改变对光催化剂光降解酸性橙的效率的影响。结果表明:制得的光催化剂能够显著地降解酸性橙,脱色率高达99%。

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。

La_(1-x)Ca_xMnO_3中Ca含量对电子结构的影响

对不同Ca含量的La1-xCaxMnO3 系列样品 (其中 0 .0 5≤x≤ 0 .80 )在室温下进行了正电子寿命谱和多普勒展宽谱的测量 .结果表明 :对应于出现巨磁阻效应的Ca成分范围 (0 .30≤x≤ 0 .5 0 ) ,正电子的平均寿命τm 和多普勒谱S参数明显降低 。

La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3电子自旋共振线宽的自旋波理论

采用固相反应法制备巨磁电阻材料La0.67Ca0.33MnO3,测试其电子自旋共振,并采用自旋波理论解释自旋共振线宽的变化.通过对自旋波能量的计算机自洽计算,得到了自旋相互作用的重正化因子{1-e(T)/S},重正化因子随体系温度升高而降低表明,温度上升导致自旋波频率发生软化现象,使得体系结构不稳定,由此可知实验未探测到相变区自旋波能量的原因.理论计算表明,自旋共振线宽随温度升高而减小是由于自旋波耦合模的数目减少所致.