本文研究的材料為雙鈣鈦礦氧化物陶瓷樣品,所有樣品皆通過傳統(tǒng)高溫固相反應法制備而成,使用X射線衍射儀（XRD）檢查系列樣品的成相是否良好,利用物性測量系統(tǒng)（PPMS）測量樣品的電磁性質(zhì)。具體分析結(jié)果如下:（1）研究了Tb的摻雜量對Pr₂CoMnO₆樣品的居里溫度、磁熵變以及磁相變的影響。結(jié)果表明:系列樣品Pr_（2-x）Tb_xCoMnO₆（x=0,0.05,0.1,0.15）的空間點群為單斜晶系P2₁/n,具有良好的單相性;該組樣品均有兩個磁轉(zhuǎn)變點(T_C1和T_C2);隨著Tb摻雜量的增加T_C1和T_C2均降低下降;在測量溫區(qū)內(nèi),隨著溫度的降低4個樣品均先后經(jīng)歷順磁態(tài)、順磁-鐵磁共存態(tài);該組樣品在7 T外加磁場中的最大磁熵變值ΔS_M分別為-1.862 J·kg^-1·K^-1、-1.779 J·kg^-1

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學包頭師范學院內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

La2NiMnO6樣品的磁介電效應

3近出現(xiàn)了另一個峰，說明樣品中還有其他的相轉(zhuǎn)變，Dy2CoMnO6中也出現(xiàn)了相似的現(xiàn)象，但H>0.05T后這種峰逐漸變得平緩，上述情況說明與樣品的A位的陽離子有關(guān)的相互作用是3d0~3dn軌道電子之間的，因為Sm3+的離子半徑較大，使得陶瓷樣品Sm2CoMnO6的磁相變溫度更高一些。在外加的磁場H較小時，樣品的磁交換相互作用難以破壞，故而只存在一種磁相變，只有當外加磁場達到一定值后，變磁效應才會出現(xiàn)，此時所有的反鐵磁狀態(tài)都會向鐵磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變。有關(guān)其他稀土摻雜后的雙鈣鈦礦陶瓷樣品還有很多未知的現(xiàn)象等待研究發(fā)現(xiàn)。圖2Sm2CoMnO6和Dy2CoMnO6的M-T曲線(FCC為實線，F(xiàn)CW為虛線)[35]1.1.2晶體結(jié)構(gòu)特征雙鈣鈦礦氧化物的通式為A2BB"O6，其中位于立方體頂點的A位陽離子代表稀土離子，堿性離子和堿土離子，交替占據(jù)氧八面體中心的B，B"位陽離子代表過渡金屬離子[29,30]，A2BB"O6可看作是ABO3的復制品。其中B位離子的性質(zhì)通常決定了A2BB"O6氧化物的電磁特性，并且B，B"的離子半徑各不相同，化合與電子的存在狀態(tài)也不同，所以B位離子的排列組合不同，樣品A2BB"O6呈現(xiàn)的物理性質(zhì)也不一樣[31]。通常按照B位摻雜元素的不同，雙鈣鈦礦氧化物分為三大類，分別是無序型，巖鹽型和層狀型[31,32]。(1)當B、B"離子排列方式表現(xiàn)為任意無序時，其晶體結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示，無序型雙鈣鈦礦也叫復合鈣鈦礦，分子式為A(B0.5B"0.5)O3，該類型的空間點群一般為立方晶格Pm3m和正交晶格Pbnm，比如Pb(Fe0.5Nb0.5)O3[33,34]，La(Mn0.5Fe0.5)O3[35]等樣品。

4(2)當B、B"離子排列方式表現(xiàn)為巖鹽狀交替有序時，其晶體結(jié)構(gòu)如圖3(b)所示，巖鹽型是很多雙鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)類型，故而被廣泛研究，巖鹽型的空間點群一般為立方晶格Pm3m和單斜晶格P21/n兩種，常見的巖鹽型雙鈣鈦礦氧化物如La2MeMnO6(Me=Ni,Co,Mg,Cu)[10]等材料。(3)當B、B"離子排列方式表現(xiàn)為層狀交替有序時，其晶體結(jié)構(gòu)如圖3(c)所示，這種結(jié)構(gòu)的材料比較少，一般為單斜晶格空間點群P21/n[32]，其中具有代表性的晶體為La2CuZrO6和Ln2CuSnO6(Ln=La,Pr,Nd,Sm)[36,37]。圖3(a)、(b)和(c)分別為A2BB"O6的無序型、巖鹽型和層狀型[32]1.1.3雙鈣鈦礦氧化物的電磁特性及其應用雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的電性主要受B、B"離子的影響，所以A2BB"O6樣品擁有半導體、半金屬、金屬、熱電和鐵電等特性[32]。同時，由于電子-晶格-自旋-軌道間的相互作用，使得樣品中出現(xiàn)了多樣的磁行為，例如順磁狀態(tài)、順磁-鐵磁共存態(tài)、鐵磁狀態(tài)、反鐵磁態(tài)等。材料的電磁特性同樣也和制備方式與測量條件等有關(guān)系。這里以LaNaMnMoO6樣品為例簡要介紹其電磁特性。LaNaMnMoO6樣品[38]在0.05T下的磁化強度和dM/dT與溫度的變化曲線見圖4(a)，結(jié)合兩條曲線可知，該樣品的居里溫度TC=320K；圖4(b)顯示在外加磁場為2T時，樣品的最大磁熵變在在室溫附近出現(xiàn)，其值為1.5J·kg-1·K-1，資料顯示，當磁場增加到8T時，室溫附近的磁熵變最大值為3.99J·kg-1·K-1，此時磁制冷效率RCP為41.99J·kg-1，具有作為磁制冷材料的潛能。

【參考文獻】：
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本文編號：3542226