半掺杂Pr0.5Ca0.5Mn1-xCrxO3体系的电荷有序和磁电阻效应

摘要

研究了钙钛矿型半掺杂锰氧化物Pr0.5Ca0.5Mn1-xCrxO3(x=0、0.03、0.05、0.07、0.10)体系的输运性质、电荷有序和磁电阻效应.结果表明,Cr离子替代Mn位,增强了Pr0.5Ca0.5MnO3的铁磁性、金属电导和磁电阻值.在低掺杂情况下(x=0.03、0.05),Cr3+的掺杂使体系的铁磁性增强,当x＞0.05时(x=0.07、0.10),体系的铁磁性随x增大缓慢减弱.同时,随着掺杂量的增大,体系中的电荷有序相逐渐被抑制,磁电阻值也呈下降趋势,表明电荷有序相与磁电阻效应相关.Cr掺杂引起的各种磁耦合作用,包括Mn3+与Cr3+的铁磁双交换作用,Cr3+-Cr3+、Mn4+-Mn4+、Cr3+-Mn4+之间的反铁磁超交换耦合作用及相分离现象是产生上述结果的主要原因.