復合鈣鈦礦錳氧化物的制備與磁電特性的研究.pdf

1、近年來，在形如R1-xAxMnO3（R是稀土元素，A是二價陽離子）的錳基鈣鈦礦多晶材料中的顆粒邊界效應(yīng)引起人們極大的研究興趣。早期人們在這類材料中發(fā)現(xiàn)龐磁電阻效應(yīng)（CMR），但CMR僅僅出現(xiàn)在居里溫度（Tc）附近狹窄的溫度范圍，而且需要幾個特斯拉的高磁場才可以實現(xiàn)，因而限制了它的應(yīng)用。最近，人們發(fā)現(xiàn)在錳基鈣鈦礦多晶材料中顆粒邊界效應(yīng)強烈地影響其物理性能，最吸引人的特征就是在較低的磁場下就可以獲得很高的磁電阻，而且低場磁電阻（LFMR）出

2、現(xiàn)在整個絕緣體金屬轉(zhuǎn)變溫度(Tp)以下寬的溫度范圍。一般認為，這種低場磁電阻是由于載流子通過顆粒邊界的能量勢壘發(fā)生自旋極化隧穿而引起的。顆粒邊界的無序結(jié)構(gòu)是載流子能量勢壘的主要原因，因此對顆粒邊界進行優(yōu)化處理可以改善這類磁電阻，最有效的方法就是引入第二相形成錳基鈣鈦礦顆粒復合材料。本論文主要以鈣鈦礦錳氧化物La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO)顆粒體系為研究對象，通過在其顆粒邊界引入不同性質(zhì)的第二相材料對顆粒邊界進行改性，并對復

3、合體系的電、磁輸運行為進行研究，從而為提高低場磁電阻效應(yīng)提供實驗和理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果包括如下幾方面：
　　 1.用溶膠凝膠法制備出單相的La0.67Sr0.33MnO3、Pr0.67Ca0.33MnO3(PCMO)、Sm0.67Ca0.33MnO3(SCMO)，研究了它們的結(jié)構(gòu)、磁性能及電輸運。
　　 2.將單相的La0.67Sr0.33MnO3、Pr0.67Ca0.33MnO3按一定的比例混合、研磨、壓片，在合適的

4、溫度下進行燒結(jié)，得到兩相共存的復合錳氧化物(1-x)La0.67Sr0.33MnO3/xPr0.67Ca0.33MnO3(LSMO/PCMO)。隨著PCMO含量增加，LSMO/PCMO復合樣品的磁化強度顯著降低，在PCMO電荷有序附近及其以下溫區(qū)存在較強的磁耦合；復合體系的導電性下降，電阻率增大，電阻率峰值向低溫移動，金屬絕緣體的轉(zhuǎn)變峰寬變窄；在低溫下樣品的低場磁電阻有所提高、高場磁電阻增大很多；由于顆粒間的隧穿效應(yīng)樣品存在低溫電阻率極