Ag和NiO的引入對錳基鈣鈦礦顆粒系統(tǒng)電性質影響.pdf

1、在形如L1-xMxMnO3（L是稀土元素，M是二價堿土元素）錳基鈣鈦礦多晶材料中存在的顆粒邊界效應，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（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劇烈地影響其物理性能，最吸引人的特征就是在很低的磁場下就可以獲得很高的磁電阻，而且低場磁電阻出現(xiàn)在整個絕緣體

2、――金屬轉變溫度以下寬的溫度范圍。但是對于這類多晶材料中發(fā)現(xiàn)的和顆粒邊界相關的非本征磁電阻效應，雖然對低場有較高的響應性，但這類磁電阻效應主要出現(xiàn)在低溫范圍（遠低于居里溫度），且它的大小隨溫度升高而迅速減小，也不利于在實際器件中的應用，這就是目前需要解決的主要問題。本論文主要以鈣鈦礦錳氧化物La0.8Sr0.2MnO3和La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/3MnO3、La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系為研究對象，通過在其顆粒邊界引入

3、不同性質的第二相材料對顆粒邊界進行改性，并對復合體系的電、磁輸運行為進行研究，從而為提高室溫下低場磁電阻效應提供試驗和理論基礎。主要研究內容包括如下幾方面：
　　 1.介紹了磁電子學的相關內容，對最具應用前景的磁電子材料――鈣鈦礦錳氧化物的結構、電輸運行為與磁性質進行了較全面的概括，綜述了鈣鈦礦錳氧化物中的本征龐磁電阻效應和非本征的低場磁電阻效應（LFMR），在此基礎上提出了論文的選題依據(jù)和研究意義；
　　 2. 根據(jù)第

4、二相材料本身的性質，分別設計了特殊的樣品制備工藝，成功地將第二相材料引入到鐵磁金屬顆粒的邊界（或者表面），并盡可能有效地控制其分布，從而達到對顆粒邊界改性的目的，進而改變鐵磁顆粒之間的電、磁輸運行為；
　　 3.制備了(1-x)La0.8Sr0.2MnO3/xAg和(1-x)La2/3Ca1/3MnO3/xAg復合體系，將金屬Ag作為第二相成功的引入到鐵磁金屬La0.8Sr0.2MnO3和La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系的表

5、面。發(fā)現(xiàn)引入第二相之后的復合體系金屬――絕緣體轉變溫度Tp基本保持不變，而電阻率隨著復合量的增加而減小。同時復合體系在低溫區(qū)的磁電阻減弱而室溫附近的本征磁電阻增強。
　　 4.制備了反鐵磁性絕緣體與錳基鈣鈦礦氧化物的復合體系，將反鐵磁性絕緣體氧化物NiO和Co2O3作為第二相成功的引入到鐵磁性金屬La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/3MnO3和La2/3Ca1/3MnO3顆粒體系中。發(fā)現(xiàn)在La2/3(Ca2/3Sr1/3)1/

6、3MnO3基體相中引入第二相之后的復合體系出現(xiàn)了兩個金屬－絕緣體轉變溫度，高溫區(qū)的轉變溫度Tp1為樣品的本征轉變溫度，低溫區(qū)的轉變溫度TP2為第二相引入后的非本征轉變溫度。隨著復合量的增加Tp1幾乎保持不變，而TP2隨著復合量的增加而遞減，并且樣品的電阻率隨復合量的增加而增加。由于第二相的影響，復合體系的本征磁電阻減小，而因為界面上存在鐵磁－反鐵磁性耦合，復合樣品的磁電阻效應在低溫區(qū)很寬的溫度范圍內均得到了增強。
　　 總之，以