本文關(guān)鍵詞：A、B位摻雜對(duì)鈣鈦礦重稀土錳氧化物的結(jié)構(gòu)與磁性的影響

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【摘要】：鈣鈦礦稀土錳氧化物中存在著許多新奇的物理現(xiàn)象,如金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變、龐磁電阻效應(yīng)、巨磁卡效應(yīng)等,在通訊、機(jī)械、電子、化工、家電和航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,是材料科學(xué)以及凝聚態(tài)物理研究的熱點(diǎn)之一。本文采用溶膠凝膠法制備了Dy Mn1-x Cox O_3,Dy1-x Lux Mn0.7Co0.3O_3,Lu Mn1-x Cox O_3,Lu1-x Lax Mn0.7Co0.3O_3以及Ho1-x Lax Mn0.7Co0.3O_3系列樣品。并利用拉曼散射、X射線衍射(XRD)、以及物理性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)(PPMS)等實(shí)驗(yàn)手段,系統(tǒng)研究了B位Co摻雜及與A位稀土元素共摻雜對(duì)鈣鈦礦稀土錳氧化物結(jié)構(gòu)與磁性的影響。具體實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下:1.對(duì)Dy Mn O_3進(jìn)行B位Co摻雜(摻雜量x￡0.8),樣品均保持正交結(jié)構(gòu)Pbnm空間點(diǎn)群晶胞體積隨摻雜濃度x增大而減小。在Co摻雜量x?0.2處,摻雜樣品發(fā)生了反鐵磁-鐵磁的轉(zhuǎn)變;當(dāng)Co摻雜量x=0.5時(shí),樣品磁性最強(qiáng);隨著x進(jìn)一步增加,樣品磁性逐漸減弱。樣品磁性的變化可能來(lái)源于Co、Mn離子間的超交換作用和雙交換作用的競(jìng)爭(zhēng)。2.對(duì)Dy Mn0.7Co0.3O_3進(jìn)行A位Lu摻雜(摻雜量x￡0.7),樣品均保持正交結(jié)構(gòu)Pbnm空間點(diǎn)群,晶格常數(shù)隨摻雜量的增加呈減小趨勢(shì)。樣品的居里溫度Tc、10K時(shí)的磁化強(qiáng)度均隨摻雜量x的增大呈減小趨勢(shì)。居里溫度Tc與樣品晶胞體積大致呈線性關(guān)系,這表明樣品的鐵磁耦合強(qiáng)度不僅與Co、Mn離子間的雙交換作用有關(guān),還與晶格畸變密切相關(guān)。3.純相Lu Mn O_3是六方P63cm相;B位Co摻雜(摻雜量x￡0.4)導(dǎo)致了正交Pbnm相的出現(xiàn),樣品為六方P63cm相與正交Pbnm相的混合相。磁性測(cè)量顯示六方P63cm相與正交Pbnm相的Lu Mn1-x Cox O_3都是反鐵磁相。對(duì)Lu Mn0.7Co0.3O_3進(jìn)行A位La摻雜發(fā)現(xiàn),當(dāng)La摻雜量x30.2時(shí),樣品出現(xiàn)了鐵磁性的立方Pm3m相;隨著La摻雜量x的增加,六方P63cm相與正交Pbnm相逐漸減少,立方Pm3m相增多,各相的晶格常數(shù)也隨之變大;當(dāng)x30.9時(shí),樣品完全轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎絇m3m相。Lu1-x Lax Mn0.7Co0.3O_3樣品的磁性隨La摻雜量x的增大而顯著增強(qiáng),這是由于鐵磁性的立方Pm3m相增多引起的。4.在Ho1-x Lax Mn0.7Co0.3O_3樣品中,當(dāng)La摻雜量x￡0.2時(shí),樣品為正交Pbnm相;當(dāng)0.3￡x0.8時(shí),樣品逐漸由正交Pbnm相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎絇m3m相,各相的晶格常數(shù)都隨x增大而增大;當(dāng)x30.8時(shí),樣品全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎絇m3m相。10K時(shí)樣品的磁化強(qiáng)度5.隨La摻雜量x增加近似線性增大,這主要是因?yàn)榱⒎搅⒎絇m3m相的磁化強(qiáng)度比正交Pbnm相大。正交相居里溫度Tc與其晶胞體積大致成線性關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O611.2

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