近年來,國內(nèi)外學(xué)者們對LAMO（其中A代表堿金屬元素如Ca,Sr,Ba等）材料的合成和應(yīng)用等進行了廣泛研究,主要著重于該類材料在室溫下電磁性能的改善和提高。室溫下該類材料對溫度的敏感程度通常由溫度電阻系數(shù)（temperature coefficient of resistance,TCR）和金屬-絕緣轉(zhuǎn)變溫度（metal-insulator transition temperature,T_p）來衡量,因此如何獲得在近室溫下高TCR的材料成為這一材料體系研究的焦點。本文結(jié)合LaCaMnO₃和LaSrMnO₃的磁相圖在La含量為5/8時更容易使材料的T_p達到室溫的特點,選擇La含量為5/8的材料體系并采用溶膠-凝膠法制備了不同Sr含量、燒結(jié)溫度、Ag摻雜量的La_0.625(Ca_0.375-xSr_x)MnO₃:Ag_z多晶陶瓷材料。通過XRD、SEM、XPS、R-T等測試方法對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、表面形... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Ag摻雜LCSMO多晶復(fù)合材料理論模型

溶膠凝膠法制備La5/8(Ca3/8-xSrx)MnO3多晶材料及其電磁性能6料在紅外探測器中的應(yīng)用仍然有一定的限制作用。而本文工作通過優(yōu)化燒結(jié)工藝和條件，通過Ag摻雜獲得在近室溫條件下峰值TCR大于10%的樣品，這些對于材料的應(yīng)用具有一定的意義。此外根據(jù)這些結(jié)果可知，Ag以不同方式存在材料體系當中都會對材料性能帶來一定影響。如果Ag以離子方式存在材料體系當中，由于Ag和A位離子離子半徑存在差異，Ag對A位離子發(fā)生替代，進而對材料電學(xué)性能產(chǎn)生一定的影響。其中材料電阻率的變化主要受電子之間的散射的影響。如果Ag以金屬第二相的形式存在晶界時會形成另外一條導(dǎo)電通道，進而對材料的電學(xué)性能造成一定的影響。但是由于靶材燒結(jié)溫度高于Ag的熔點，容易導(dǎo)致Ag的揮發(fā)，進而對材料性能產(chǎn)生不同影響[28]。1.2La1-xAxMnO3材料結(jié)構(gòu)研究鈣鈦礦型的錳氧化物也屬Ruddlesden-Popper(RP)也就是層狀鈣鈦礦中n=時的情況的一種：La1-xAExMnO3，結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。通式中AE表示2價堿土金屬離子，如：Ca，Sr，Ba等。A位摻雜的晶體結(jié)構(gòu)一般是畸變的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。理想的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的單胞是立方晶體結(jié)構(gòu)，它的分子式是ABO3，如下圖A位離子位于立方晶胞中的八個頂點，氧離子和錳離子分別處于面心和體心。也可以看成是三種原子各種形成的簡單立方格子相互嵌套而成，具有著Pm3m的立方對稱性。圖1.2理想鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Fig1.2Thestructurepatternofidealperovskite

溶膠凝膠法制備La5/8(Ca3/8-xSrx)MnO3多晶材料及其電磁性能8不同價態(tài)存在材料當中，這種變化引起軌道內(nèi)產(chǎn)生電子的躍遷，進而影響材料內(nèi)部電子傳導(dǎo)的能力，從而使材料表現(xiàn)出金屬性。1.3.1雙交換作用雙交換作用[65,66]的提出主要是用來解釋摻雜后的錳氧化物中鐵磁態(tài)與金屬態(tài)共存的現(xiàn)象，這個理論是由Zenner于上個世紀50年代所提出來的，一般人們習(xí)慣簡稱為DE模型。如圖1.3所示，我們用Ca摻雜后的LaMnO3來解釋DE模型�？梢悦黠@看出，無eg電子Mn4+,eg電子間庫侖能不會改變，但是eg電子與局域t2g自旋間的Hound耦合會改變，這就好比當eg電子從Mn3+跳躍到Mn4+，eg與t2g電子自旋必須平行排列，因此就會導(dǎo)致材料呈現(xiàn)出鐵磁性。圖1.3雙交換作用Fig1.3Doubleexchangeeffects所以電子的跳躍幾率（電導(dǎo)率）與錳離子局域自旋取向的分布密切相關(guān)，這就是為什么當施加一個外加磁場時其電阻率會發(fā)生巨大變化，即龐磁電阻效應(yīng)。下面我們通過簡單的公式來說明這一點如圖1.4所示相鄰的錳離子局域t2g自旋夾角是θ；eg電子的躍遷概率則為：圖1.4相鄰Mn離子局域自旋夾角Fig1.4LocalspinangleofadjacentMnionsijS=3/2S=3/2

【參考文獻】：
期刊論文
[1]燒結(jié)溫度對La0.67Ca0.33-xSrxMnO3結(jié)構(gòu)及電學(xué)性能的影響[J]. 孫淑苗,于洋,米樂,于云,曹韞真,宋力昕.  無機材料學(xué)報. 2016(09)
[2]溶膠-凝膠法制備La0.67Sr0.33MnO3:Agx多晶材料及其性能[J]. 殷學(xué)鵬,晏益志,陳清明,段云彪,劉翔.  熱加工工藝. 2014(20)
[3]Ag摻雜對La2/3A1/3MnO3（A=Ca、Sr、Ba）材料電學(xué)性能的影響[J]. 劉翔,晏益志,陳清明,張輝,曹明剛,張少春.  無機材料學(xué)報. 2013(12)
[4]一種簡便的溶膠-凝膠法制備的La0.67Ca0.33MnO3納米晶粉末的結(jié)構(gòu)與性能（英文）[J]. Mya Theingi,馬吉,張輝,王文章,易健宏,陳清明.  人工晶體學(xué)報. 2013(02)
[5]La0.67-xSmxSr0.33MnO3（0.40≤x≤0.60）體系的TCR研究[J]. 郭煥銀,蔡之讓,劉寧,童偉.  低溫物理學(xué)報. 2005(02)
[6]La0.7-xDyxSr0.3MnO3 （0.00≤x≤0.70）的TCR研究[J]. 蔡之讓,劉寧,童偉,張裕恒.  中國稀土學(xué)報. 2004(06)
[7]溶膠-凝膠法簡介 第三講 溶膠-凝膠法工藝過程[J]. 余桂郁,楊南如.  硅酸鹽通報. 1993(06)
[8]溶膠-凝膠法簡介第一講——溶膠-凝膠法的基本原理與過程[J]. 楊南如,余桂郁.  硅酸鹽通報. 1993(02)



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