稀土锰氧化物和双钙钛矿氧化物的合成及电磁性能研究

本文对钙钛矿锰氧化物La0.67Sr0.33MnO3、La0.67Sr0.33Mn1-xFexO3和双钙钛矿氧化物Sr2－xLaxMnMoO6、Sr2－xLaxMnWO6和Sr2(Ni，Co)WO6的结构、磁性和磁电阻效应进行了系统地研究。 利用溶胶-凝胶方法制得La0.67Sr0.33MnO3粉体，通过不同的烧结温度，可以对样品的微观结构进行调控。其中，晶界的状态对自旋电子的输运产生了明显的影响。900℃和1300℃烧结的样品，都出现了远低于居里温度的金属－半导体导电行为转变，表明自旋电子的传输不仅与晶粒的大小有关，而且与晶界状态密切联系。合适的烧结条件，可以得到大的，使用温区较宽的磁电阻效应。 在La0.67Sr0.33Mn1-xFexO3(0≤x≤0.2)体系中，Fe3＋的掺入没有明显改变La0.67Sr0.33MnO3的结构和晶胞参数，但却极大地降低了样品的居里温度。在x≥0.08时同样出现了低于居里温度的金属－半导体导电行为转变，这是由体系的铁磁态磁不均匀性导致的。电子顺磁共振研究表明，La0.67Sr0.33Mn1-xFexO3(0≤x≤0.20)的EPR谱中峰对峰宽（ΔHpp）在Tmin前后两种温区的线宽展宽机制不同。随着掺杂量的增加，在Tmin处的线宽逐渐变宽并且出现低场顺磁信号。x=0.20的样品，低场顺磁信号在380K左右开始衰减，与La0.67Sr0.33MnO3的顺磁信号具有类似的行为。我们利用相分离模型对系列样品的电子顺磁共振信号的变化规律进行了解释。 在Sr2－xLaxMnMoO6 (0≤x≤1)系列样品中，所有的样品都具有双钙钛矿有序结构。磁化强度、居里温度随掺杂量的增加而增大，但都存在磁受挫行为。在5T的外场下磁化强度依然没有饱和，实际测得的磁矩远远小于理论预测的结果。在低掺杂状态下出现分步磁化。La3+的掺入，不仅改变了体系电子能带的状况，而且极大的改变了体系的结构因素，两者竞争的结果，使体系的电磁性能产生了复杂的变化。