LTMO薄膜的光诱导效应和旋转磁场下Pb-Sn合金的凝固行为

摘要

本论文所做的工作分为两个部分。 第一部分(1-3章)：本部分工作较为系统的研究了非金属元素Te掺杂的锰氧化物La1-xTexMnO3(x=0.01，0.06，0.12，0.18)薄膜的CMR效应和光诱导效应。 采用固相反应法制备了非金属Te掺杂的锰氧化物La1-xTexMnO3块体，通过X射线分析发现，样品具有菱方结构。并以此块体为靶材用PLD法制备了外延薄膜。 研究了La1-xTexMnO3薄膜的CMR效应。掺杂量x=0.06，0.12，O.18的薄膜样品在温度由83K升至373K的过程中均发生了金属-绝缘体转变，转变温度TMI随着掺杂量x的增大向高温移动。薄膜样品在外磁场H=0的输运性质在低温区域符合ρ=ρ0+ρ1T25，在高温区域符合小极化子输运特性。薄膜在TMI附近均显现了CMR效应。 首次研究了电子掺杂的锰氧化物材料的光诱导效应。在低温区，激光的照射使得薄膜电阻率增大，其中La0.82Te018MnO3在253K下的电阻变化率达到峰值51.1﹪，这比已有的报道中相同条件下的空穴掺杂材料有很大的提高；在高温区激光作用产生了较小的光电导现象。对掺杂量x=0.18的薄膜激光作用时的弛豫现象进行了探索，发现La082Te018MnO3薄膜在248K，波长532nm的绿色激光照射下具有与自旋相关的弛豫现象，激光开始作用和停止作用时间t与电阻率ρ(t)满足指数函数关系：ρ=ρ0+Aexp(-t/τ)。 第二部分(4、5章)：研制了旋转磁场条件下的金属凝固实验装置，该装置最高加热温度600℃，磁场强度可达到0.5T，磁场转速最大1200r/min。对Pb-Sn合金旋转磁场下的凝固行为进行了研究，发现与常规条件下相比，旋转磁场导致的合金熔体内部强迫对流，加快了合金熔体的冷却速率，提高了熔体初始形核温度，促发熔体提前形核并能使凝固时间缩短。Pb-61.9wt﹪Sn共晶合金的宏观偏析被有效的抑制，在整个样品中得到了二元共晶组织。共晶层片粗化，局域地区出现了不规则共晶组织。对于Pb-50wt﹪Sn亚共晶，初生相(Pb)的生长方式由粗大枝晶转变为细小的球状颗粒，且晶粒显著细化。

目录

文摘

英文文摘

第一章 钙钛矿锰氧化物材料研究进展

第二章 La1-xTexMnO3样品的制备和分析

第三章 La1-xTexMnO3薄膜的输运特性和光诱导效应

第四章 磁场作用下的金属凝固研究进展

第五章 旋转磁场下Pb-Sn合金的凝固行为

第六章 结论

参考文献

论文期间发表的文章

致谢