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《幾種鈣鈦礦型氧化物結(jié)構(gòu)和磁性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、DissertationforDoctorofPhilosophyStructuralandMagneticPropertiesonseveralperovslote-typeoxides—l···‘1Jianj"GeJlanllaneSupervisedbyProfessorXiaoshanWuandProfessorJunDUNationalLaboratoryofSolidStateMicrostructuresandDepartmentofPhysics,NanjingUniversityJuly22,2011摘要畢業(yè)論文題目:腳籩達(dá)芷型氫蚴結(jié)掏歪旦磁性班窒物
2、理堂專—20—08級(jí)博士生姓名:蔓堅(jiān)堅(jiān)指導(dǎo)教師(姓名、職稱):昱叢!出塾拯籃塑要鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物因其具有豐富的物理化學(xué)性質(zhì),如鐵磁性、鐵電性、壓電性、和龐磁阻效應(yīng)等,己成為當(dāng)今凝聚態(tài)物理學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿課題。本文研究了BiFe03,Bio.9Lao.1Fe03,Bio.8La0.2《PbxFe03@=0-0.20),B譏La0.2吖BaxFe03僅=0-0.20),Lao67Sro.15口o18Mn03.6和Mn:LaAl03等幾種鈣鈦礦氧化物的溶膠一凝膠合成條件、結(jié)構(gòu)、磁性質(zhì)和電輸運(yùn)性質(zhì)的影響,主要取得了以下結(jié)果:1.用溶膠一凝膠法制備了B譏LaLOAPbxFe0
3、3(BLPFO,x=0-0.20)多晶樣品并研究了其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化。X射線衍射研究表明隨著x的增大樣品的結(jié)構(gòu)從贗四方伍=0)轉(zhuǎn)變成贗立方@=0.20)。當(dāng)X=0.07時(shí),BLPFO的尬和凰都減小到最小值(接近于零)。La和Pb共摻雜BLPFO多晶樣品的剩余磁化強(qiáng)度隨著X的變化表現(xiàn)出非單調(diào)變化而剩余極化強(qiáng)度表現(xiàn)出單調(diào)減小。為了驗(yàn)證共摻雜BiFe03鐵磁性變化規(guī)律的普適性,用溶膠一凝膠法制備了B譏La0知BaxFe03(BLBFO,z=0-0.20)多晶樣品并研究了其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化。X射線衍射研究表明隨著x的增大樣品的結(jié)構(gòu)從贗四方伍=0)轉(zhuǎn)變成贗立方@=O.20)。類
4、似的,當(dāng)X=0.07時(shí),BLBFO的尬也減小到最小值(接近于零),而后隨著X的增大尬迅速增大。La和Ba共摻雜BLBFO多晶樣品的剩余磁化強(qiáng)度隨著X的變化也表現(xiàn)出非單調(diào)變化。與La和Pb共摻雜不同的是,Ba的摻雜量到達(dá)5%時(shí)樣品的M就已經(jīng)減小到最小值,另一方面Ba的摻雜量到達(dá)20%時(shí)比相同Pb摻雜量的尬要大得多。2.研究了熱處理?xiàng)l件對(duì)非化學(xué)配比La0.67Sro15口o.18Mn03.6(LSMO)結(jié)構(gòu)、磁性質(zhì)和電輸運(yùn)性質(zhì)的影響。雖然氧含量的改變并沒有使結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,但其磁摘要性質(zhì)卻發(fā)生了明顯的變化。隨著氧含量的增加,樣品的居里溫度從~280K(空氣中燒結(jié))增加到~3
5、03K(氧氣中燒結(jié))。我們合成的樣品在居里溫度附近磁化強(qiáng)度的突變致使該材料具有很好的磁熱效應(yīng)。最大磁熵變團(tuán)鼢(瓦功l在居里溫度%附近大于5J/kg.K,表明該材料是一種很好的磁制冷材料。事實(shí)上,氧空位將直接影響LSMO的電輸運(yùn)特性,這樣不但提升了LSMO的電阻值,而且降低了‰值。采用滲流模型擬合了LSMO電阻率一溫度曲線,結(jié)果表明在低溫范圍,樣品電阻率的來源主要是電子與電子之間的散射,樣品在高溫范圍符合非絕熱近似下的小極化子導(dǎo)電行為,而在金屬一絕緣體相變的臨近溫區(qū)是兩種載流子共同參與導(dǎo)電的結(jié)果。3.用熱擴(kuò)散的方法在750oC(樣品A)和1300oC(樣品B)下分別制備
6、了Mn離子摻雜單晶LaAl03(LAO),并對(duì)摻雜后樣品的鐵磁性進(jìn)行了初步探索。樣品A和樣品B都表現(xiàn)出鐵磁性,相同溫度下,樣品B的鐵磁性比樣品A要大得多。通過磁束縛子模型可知氧空位和錳離子對(duì)樣品的鐵磁性來源起主要作用。該研究成為鈣鈦礦型氧化物半導(dǎo)體磁摻雜的另一實(shí)例。AbstractTHESIS:StructuralandMagneticPropertiesonseveralperovskite—typeoxidesSPECIALIZATION:CondensedMatterofPhysicsPOSTGRADUATE:JianjianGeMENTOR:Prof.Xiao
7、shanWuandProf.JunDuPerovskiteoxideshavebeenreceivingspecialattentionsinthecommunityofcondensedmaaerphysicsbecauseoftheirfruitfulphysicalproperties,suchasferromagnetism,ferroelectricity,Piezoelectricity,colossalmagnetoresistances,andSOon.Inthisthesiswehaveperformedextensivestudi