La-Sr-Fe-Mn-O体系化合物及Pr-K-Fe-Mo-O体系化合物的合成及表征

摘要

本论文中采用了传统的固相合成法制得了钙钛矿型La1-xSrxFe1-xMnxO3(0.3≤x≤0.7)及双钙钛矿型PrKFexMo2-xO6(0.8≤x≤1.1)系列化合物样品。利用粉末X射线衍射、振动样品磁强计和四引线法,测量了样品的磁学性能和电学性能。主要的研究工作及结论如下:
　　 1.钙钛矿型:
　　 La1-xSrxFe1-xMnxO3(0.3≤x≤0.7)系列样品的X射线衍射结果表明,样品属于正交晶系,空间群为Pnma。晶胞参数a随着Sr2+和Mn4+分别对La3+和Fe3+的替代量的增加先减小后增大,而晶胞参数b、c有些微的减小。它的磁化强度随着温度的升高而缓慢减小,居里温度在80.0 K以下。在顺磁温度范围内有磁簇的存在,它的大小随着Mn4+和Sr2+掺杂量增大至0.5而后减小,然后随着进一步的掺杂,其大小明显地增大。La1-xSrxFe1-xMnxO3(0.3≤x≤0.7)系列样品在所测的温度范围内都呈现绝缘体性,而且样品的电阻率随着Sr和Mn的掺入量的增多而相应地增大。另外还对样品的导电机制进行了研究:分别对样品进行了各种电输运模型的拟合,发现在低温时,有的样品的导电机制符合变程跃迁模型,有的则符合小极化子两步运输模型;而在高温时,所有的样品都符合双极化子跃迁模型。
　　 2.双钙钛矿型:
　　 样品PrKFexMo2-xO6(0.8≤x≤1.1)的XRD衍射图谱说明样品属于单斜晶系,空间群为P21,随着x的增加,晶胞参数逐渐减小。在900℃烧结的样品比800℃烧结的样品的晶胞参数小。PrKFexMo2-xO6(0.8≤x≤1.1)系列化合物的磁化强度都随着温度的升高缓慢减小,并且在所测量的温度范围内没有出现明显的转折点,样品的居罩温度要低于80K;而它们的磁化强度都随着磁场的增大而增大并逐渐趋于饱和,所有样品均表现为反铁磁性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 GMR材料研究历史回顾

1.3 钙钛矿型氧化物(ABO3)

1.3.1 钙钛矿型氧化物的晶体结构

1.3.2 钙钛矿型氧化物的巨磁电阻效应产生的机理

1.3.3 钙钛矿锰氧化物的磁结构

1.3.4 对钙钛矿型氧化物的掺杂

1.4 双钙钛矿型氧化物

1.4.1 双钙钛矿型氧化物的晶体结构

1.4.2 双钙钛矿型氧化物的磁、电性质

1.4.3 A位B'位离子取代对双钙钛矿型氧化物电磁性质的影响

1.5 钙钛矿型氧化物和双钙钛矿型氧化物的主要合成方法

1.5.1 固相合成法

1.5.2 液相合成法

1.5.3 脉冲激光法

1.5.4 自蔓延高温合成技术

1.6 研究领域的应用前景

1.7 研究目的

第2章 样品的合成与分析方法

2.1 概要

2.2 固相反应法制备样品

2.3 多晶粉末X射线衍射确定样品的结构

2.4 样品磁性能的测量

2.5 样品电性能的测量

第3章 La1-xSrxFe1-xMnxO3(0.3≤x≤0.7)研究的实验结果及讨论

3.1 样品的晶体结构分析

3.2 样品磁性能的分析

3.3 样品电性能的分析

3.4 小结

第4章 PrKFexMO2-xO6(0.8≤x≤1.1)的研究结果及讨论

4.1 样品的晶体结构分析

4.2 样品磁性能的分析

4.3 小结

参考文献

附录:研究生期间发表或待发表的论文

致谢