Thermal Hysteresis in La2/3 Ca1/3 MnO3 Films Grown on Tilted SrTiO3 Substrates and Influence of External Magnetic Field

在在倾斜的 SrTiO3 底层上种的 La2/3Ca1/3MnO3 薄电影的抵抗力的热磁滞现象被根据在金属性、绝缘的域之间的 mixed-phasepercolation 使用随机的网络模型模仿。金属性绝缘的转变温度由于在温暖和冷却过程之间的金属性的领域的差别违犯在冷却过程期间在温暖的过程期间是比那些低的。与一个外部磁场，到更高的价值和抵抗力 arer 的金属性绝缘的转变温度移动引出了。在模拟和试验性的数据之间的优秀协议进一步证实那阶段分离在 La2/3Ca1/3MnO3 薄电影的运输进程起一个关键作用。

La2/3Sr1/3MnO3薄膜中反相畴界面的原子结构和成分研究

本文采用脉冲激光沉积(pulsed laser deposition, PLD)方法在LaAlO3单晶衬底上外延生长了La2/3Sr1/3MnO3薄膜。利用像差校正扫描透射成像(STEM)和原子分辨率的电子能量损失谱(electron energy-loss spectroscopy, EELS),对薄膜中出现的反相畴界(anti-phase domain boundary, APB)的原子结构和化学成分信息进行了表征。结果表明,该薄膜中存在{100}和{100}+{110}两种不同类型的反相畴界,且反相界面处存在Mn离子价态的变化。本文旨在为理解缺陷结构对LSMO磁性和输运性能的影响提供指导信息。

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)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。

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。

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。

颗粒尺寸对多晶La_(2/3)Ca_(1/3)Mn_(1-x)Cu_xO_3低场磁电阻的影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同颗粒尺寸的La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=0.04)系列试样。X射线衍射实验说明Cu掺杂和不同温度烧结没有改变晶体的结构。电阻-温度实验曲线表明,随颗粒尺寸的减小,半导体-金属转变温度(Tp)向低温方向移动。磁电阻曲线显示,随颗粒尺寸的减小,与颗粒晶界有关的磁电阻在25 K恒温、0.4 T低场下由25%增加到了51%。实验结果表明,在La2/3Ca1/3MnO3中少量Cu掺杂和小颗粒尺寸可以实质性地提高与颗粒晶界有关的低场磁电阻效应。

不同厚度的La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3多晶薄膜输运性质研究

运用磁控溅射的方法,在表面氧化的Si(100)基片上制备了一系列不同厚度的La2/3Sr1/3MnO3多晶薄膜。根据对输运的研究,发现存在一个厚度73nm.当t>73nm的时候,薄膜呈现出与块材类似的输运特点,而当t<73nm的时候,薄膜的电阻太大以至于薄膜的金属-绝缘体转变温度(Tp)变得不可测量。X射线衍射(XRD)结果显示:在t=73nm附近存在一个结构的转变。这表明La2/3Sr1/3MnO3 不同厚度多晶薄膜的输运性质的不同或许来自结构的转变。

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。

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_(2/3-x)Li_(3x)TiO_3离子导电材料的制备与电导性能研究

采用溶胶凝胶法制备了La2/3-xLi3xTiO3离子导体材料,并对样品的结构、形貌、粒径、电导率用TG—DTA、XRD、TEM和交流阻抗仪进行了观察和测试。结果表明,采用该方法可大大降低材料的合成温度,在室温下电导率高达10-5s.cm-1。

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.

La_(2/3)Pb_(1/3)MnO_3外延膜的结构及磁电特性研究

通过射频磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的沉积了膜厚为300 nm的La2/3Pb1/3MnO3外延膜。利用X射线衍射仪、原子力和超导量子干涉仪、直流四探针法对其结构、磁电特性进行了系统的研究。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,沿(100)方向择优生长,具有良好的单晶外延结构。居里温度TC=345 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自旋玻璃特性,是由于应力造成的。对于顺磁态、自旋玻璃态及铁磁态时其磁矩分布给予了合理的解释。在1 T磁场下,其磁电阻极大值为23.4%。

钙钛矿La_(2/3)Pb_(1/3)MnO_3外延膜的制备及磁性

利用磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功地外延生长了La2/3Pb1/3MnO3薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜和超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶格常数为3.861 nm,晶格失配度为2.1%,具有良好的单晶外延结构和较光滑的表面,且薄膜中晶粒的生长模式是“柱状”模式.居里温度为325 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自旋玻璃特性,是由于应力造成的.在1.0 T磁场下,其磁电阻为23.4%.

WO_3掺杂的La_(2/3)Ba_(1/3)MnO_3的晶体结构和磁性质研究

采用La2/3Ba1/3MnO3(LBMO)为母体,选用非磁性的W离子的氧化物WO3作为第二相,用固相反应法合成了复合体系La2/3Ba1/3MnO3/xWO3.研究了该复合物的晶体结构和磁性质,发现W6+离子的注入会引起晶胞体积的增大和居里相变温度的下降,分析了发生这种变化的原因.

Eu^(3+)离子在La_(2/3)Ba_(1/3)MnO_3基质中的发光研究

采用高温固相法制备了La2/3Ba1/3MnO3:1%Eu粉末,用XRD对粉末的物相结构进行了表征,结果表明为单相钙钛矿结构。用Hitachi F-4500荧光分光光度计测量了室温下La2/3Ba1/3MnO3:1%Eu粉末的发光特性,结果发现最强的激发峰位于264nm,对应于Eu3+-O2-的电荷迁移态激发跃迁,发射光谱主要有592nm、613nm、694nm三个强发射带组成,对应了5D0 7F1、5D0 7F2、5D0 7F4跃迁。

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。