La1-xNaxMn1-yFeyO3体系的磁性及输运性质研究

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自从CMR效应发现以来,由于其具有广泛的应用前景及重要的基础研究价值,引起了人们的重视,钙钛矿锰氧化物成为磁电子学和凝聚态物理学的热点。该类钙钛矿锰氧化物具有丰富的磁学、电学性质,具有广泛的研究价值、潜在的应用价值。  本文研究了系列样品La1-xNaxMn1-yFeyO3,当x=0.25,y=0时,我们的样品的名义配比符合Mn/Mn为1:1,有可能出现电荷有序,电荷有序现象表现出很多有意思物理现象。本文首次研究主要在A位进行Na离子掺杂,在B位进行Fe离子掺杂。较为系统的研究了La+3+4++30.75Na0.25Mn1-yFeyO3(y=0.0,0.02,0.05,0.10)体系,通过对样品的XRD谱图分析可知样品全部为菱方单相结构。由于钠离子半径和镧离子半径相近,钠离子半径为(113pm),镧离子半径为(117.2pm),在A位掺杂钠离子后,钠离子部分地占据了镧离子的位置,从而改变了A位的平均离子半径,改变了Mn-O-Mn之间的键角,使键角偏离了原来的180°,但是这对体系的Tc影响不大。B位掺杂Fe+3+43+后的La0.75Na0.25Mn1-yFeyO3,一方面使发生双交换作用的Mn3+-O-Mn4+受到一定程度的破坏,增加了其它交换作用与双交换作用之间的竞争;另外,B位离子的掺杂或阳离子的缺位,增加了传导电子的散射作用,使eg电子趋于局域化,导致双交换作用强度明显减弱,使体系的居里温度下降和电阻率明显增加,而且对磁电阻也产生明显的影响。同时,我们在A位进行不同量的Na+离子(x=0.17,x=0.25)掺杂,B位掺杂相同量的Fe3+离子时,发现因为不同量的Na+离子掺杂改变了A位的平均离子半径,从而影响了样品的磁输运性。  本文得到了一些尚未见文献报道的实验结果,丰富了钙钛矿锰氧化物研究的数据,且对其中的一些规律性的结论进行了分析,为将来继续进行这类锰氧化物电磁学性质及巨磁阻效应深入研究提供了有意义的参考。
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