本文關(guān)鍵詞：硬模板法合成鈣鈦礦型錳氧化物納米束及其磁性性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米結(jié)構(gòu) 臨界行為 磁性性能 相轉(zhuǎn)變

【摘要】：鈣鈦礦型錳氧化物屬強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子材料,在已有的實(shí)驗(yàn)及理論基礎(chǔ)的研究中,雙交換作用、Jahn-Teller效應(yīng)等盡管可以解釋一些物理現(xiàn)象,但仍舊存在某些問題難以解決,例如某些特殊的磁相變行為。因此,人們采用統(tǒng)計(jì)模型來簡單模擬真實(shí)的物理系統(tǒng)以描述相變。納米材料的誕生賦予了鈣鈦礦型錳氧化物更多的獨(dú)特的物理化學(xué)性能。在本文的研究中,首先通過硬模板法制備鈣鈦礦型錳氧化物納米束,其次對(duì)其磁性性能進(jìn)行研究,進(jìn)而計(jì)算臨界參數(shù),描述材料的磁性相變臨界行為。具體的內(nèi)容包括:(1)以介孔材料二氧化硅SBA-15為硬模板合成了具有高度有序納米線排列的納米束LaMnO_3。研究了煅燒溫度、模板孔道結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)物比表面積的影響及比表面積大小對(duì)納米LaMnO_3材料磁性的影響。在650℃-700℃煅燒溫度范圍內(nèi),隨著煅燒溫度升高,比表面積有所增加。但當(dāng)煅燒溫度過高至750℃時(shí)將會(huì)破壞模板的穩(wěn)定性進(jìn)而影響產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),比表面積降低。同一煅燒溫度700℃下,模板孔徑越大,產(chǎn)物比表面積越大。納米材料LaMnO_3的磁性受到表面及界面不飽和自旋磁矩的影響,產(chǎn)生鐵磁性,比表面積越大,不飽和自旋磁矩越多,鐵磁性越強(qiáng)。(2)以介孔材料二氧化硅SBA-15為模板合成了具有高度有序納米線排列的La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3納米束。通過等溫磁化的方法對(duì)La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3納米束的磁性性能及鐵磁-順磁相轉(zhuǎn)變的臨界行為進(jìn)行了研究。結(jié)論表明此材料的鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變?yōu)槎?jí)相變,所得相變臨界參數(shù)β=0.596±0.009,γ=1.131±0.008和δ=2.99±0.05表明材料的磁性相互作用與平均場理論代表的長程有序有一定的偏差。此臨界參數(shù)滿足Widom關(guān)系式及尺度方程,但是并不滿足磁熵標(biāo)度律理論。居里溫度可確定在Tc≈238 k。將這些特殊的行為歸因于納米尺寸效應(yīng)及表面效應(yīng)對(duì)La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3納米束的磁相轉(zhuǎn)變及磁熵產(chǎn)生了重要的作用。(3)以介孔材料二氧化硅SBA-15為模板合成了具有高度有序納米線排列的La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3納米束。通過臨界等溫磁化分析的方法研究了La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3納米束鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變的臨界行為。在低外場范圍0-8 KOe下,通過修正的Arrott圖獲得了臨界參數(shù)β=0.93,γ=2.25,并判斷居里溫度在Tc≈328 K。所獲得臨界參數(shù)滿足Widom關(guān)系式及尺度方程,但是并不滿足磁熵標(biāo)度律理論。在本系統(tǒng)中,計(jì)算所得臨界參數(shù)與以往研究的理論模型中臨界參數(shù)有極大地差異。將這種現(xiàn)象歸因于納米材料特有的納米尺寸及表面效應(yīng)對(duì)材料磁性性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：納米結(jié)構(gòu) 臨界行為 磁性性能 相轉(zhuǎn)變
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 1 緒論15-34
• 1.1 引言15
• 1.2 磁性納米材料簡介15-16
• 1.3 介孔材料簡介16-19
• 1.4 鈣鈦礦型錳氧化物的研究現(xiàn)狀19-22
• 1.5 鈣鈦礦型錳氧化物的物理性質(zhì)22-32
• 1.5.1 鈣鈦礦型錳氧化物晶體結(jié)構(gòu)22-24
• 1.5.2 鈣鈦礦型錳氧化物電子結(jié)構(gòu)與理論機(jī)制24-26
• 1.5.3 鈣鈦礦型錳氧化物磁結(jié)構(gòu)26-27
• 1.5.4 鈣鈦礦型錳氧化物電荷有序態(tài)27-28
• 1.5.5 相變理論模型28-32
• 1.6 本論文的研究內(nèi)容和意義32-34
• 2 論文所用試劑儀器及表征手段34-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料試劑34-35
• 2.2 儀器設(shè)備35
• 2.3 產(chǎn)物表征35-38
• 2.3.1 X射線衍射分析儀 (XRD)35-36
• 2.3.2 氮?dú)馕锢砦矫摳椒治?/span>36-37
• 2.3.3 透射電子顯微鏡 (TEM)37
• 2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)37
• 2.3.5 超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)37-38
• 3 硬模板法合成LaMnO_3納米束及其磁性性能研究38-47
• 3.1 引言38
• 3.2 樣品的制備38-39
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論39-45
• 3.3.1 硬模板SBA-15 的結(jié)構(gòu)分析39-40
• 3.3.2 納米束LaMnO_3的結(jié)構(gòu)分析40-43
• 3.3.3 納米束LaMnO_3的磁性能分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 4 硬模板法合成La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3納米束及其磁性性能研究47-56
• 4.1 引言47-48
• 4.2 樣品的制備48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論48-55
• 4.3.1 納米束La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3的結(jié)構(gòu)分析48-49
• 4.3.2 納米束La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3的磁性能及磁相變行為分析49-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 硬模板法合成La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3納米束及其磁性性能研究56-67
• 5.1 引言56-57
• 5.2 樣品的制備57
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論57-65
• 5.3.1 納米束La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3的結(jié)構(gòu)分析57-58
• 5.3.2 納米束La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3的磁性能及磁相變行為分析58-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 6 結(jié)論與展望67-68
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-77
• 作者簡歷77

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