钙钛矿La0.75 Na0.25 MnO3外延膜的制备及磁电特性研究

目的 研究单价碱金属Na替代对钙钛矿LaMnO3结构及磁电特性的影响.方法 通过射频磁控溅射在单晶LaAlO3(100)衬底上生长了膜厚为120 nm的La0.75Na0.25MnO3外延膜,用X射线衍射仪、原子力和超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果 结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,具有良好的单晶外延结构和岛状生长模式.居里温度Tc=270 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变.此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的.在1 T磁场下,磁电阻极大值为40.3%.结论 La0.75Na0.25MnO3外延膜的制备为CMR薄膜的低场和室温条件下的广泛应用提供了潜在的价值.     

La2/3Pb1/3MnO3外延膜的结构及磁电特性研究

通过射频磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的沉积了膜厚为300 nm的La2/3Pb1/3MnO3外延膜。利用X射线衍射仪、原子力和超导量子干涉仪、直流四探针法对其结构、磁电特性进行了系统的研究。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,沿(100)方向择优生长,具有良好的单晶外延结构。居里温度TC=345 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变。此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的。对于顺磁态、自旋玻璃态及铁磁态时其磁矩分布给予了合理的解释。在1 T磁场下,其磁电阻极大值为23.4%。     

钙钛矿La2/3Pb1/3MnO3外延膜的制备及磁性

利用磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功地外延生长了La2/3Pb1/3MnO3薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜和超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶格常数为3.861 nm,晶格失配度为2.1%,具有良好的单晶外延结构和较光滑的表面,且薄膜中晶粒的生长模式是"柱状"模式.居里温度为325 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变.此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性.是由于应力造成的.在1.OT磁场下,其磁电阻为23.4%.     

2013-09 封面图片说明——稀土锰氧化物掺杂材料的电磁特性

 钙钛矿型化合物具有十分重要的铁电压电、高温超导、光子非线性、庞磁电阻、磁致冷和催化等性质.在庞磁电阻材料研究中,具有钙钛矿结构的稀土掺杂锰氧化物材料是数十年来凝聚态物理研究的重要领域.由于其载流子自旋极化率接近100%,且在铁磁转变居里温度附近表现出庞磁电阻效应引起人们的广泛兴趣,而镧系稀土锰氧化物更是备受关注.研究发现,多晶锰氧化物在较低磁场下仍然能够表现出较好的低场磁电阻效应.近年来,发展前景良好的磁致冷工质材料,钙钛矿结构稀土锰氧化物的磁卡效应研究再次引起广泛关注.大部分稀土元素的磁矩都很高,有利于产生大的磁熵变,但居里温度偏低.人们普遍认为,利用掺杂使锰氧化物的居里温度接近理想值,同时又保持其具有大的磁熵变这一特点,有可能取得新的突破.     

高温退火Fe3O4薄膜的结构和磁输运性质研究

利用直流反应磁控溅射方法制备了厚度为480nm,不同掺氧量γ的Fe3O4薄膜,再经过480度80分钟的高温退火处理.系统研究了薄膜的微结构和电、磁输运性质,发现随掺氧量增大,薄膜的电阻率从20.6增大到1100mΩcm,磁滞回线和磁电阻曲线表明在磁特性方面高掺氧量薄膜明显优于低掺氧量薄膜,当掺氧量为0.675:50时室温下薄膜有最大磁电阻2.1%.X射线衍射表明所有的Fe3O4薄膜都显示出外延生成倾向,磁电阻随温度变化曲线证实薄膜在低温时经历Verwey转变.综合比较表明掺氧量为0.65:50和O.675:50的薄膜具有最佳的结构和电磁特性.     

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜的外延性及其巨磁电阻效应

利用直流溅射法在(001)LaAIO_3基片上生长了外延的La_(I--x)Sr_xMnO_3(x=0.33)薄膜,薄膜为立方晶系的钙钛矿氧化物,晶格常数为a=39.2nm测量了薄膜在零场和外加场中的电阻率和磁阻随温度的变化。随着基片温度的升高。磁阻值在减少;电阻率峰位向高温区移动;溅射温度为650℃的样品磁阻效应最大,磁电阻效应约达30％。     

退火温度对La0.8Bi0.2MnO3(LBMO)薄膜结构及性质的影响

用射频磁控溅射方法在Si[100]衬底上沉积了La0.8Bi0.2MnO3多晶薄膜,再在不同温度下进行退火热处理.使用XRD衍射仪、原子力显微镜(AFM)分别对薄膜微结构进行了表征,结果显示薄膜随着退火温度的升高逐渐晶化,晶体结构属于钙钛矿菱形结构;薄膜的表面致密、晶粒大小均匀,850 ℃退火的薄膜晶粒尺寸约40 nm 左右.薄膜的X射线光电子能谱(XPS) 测量表明薄膜中Bi 的价态为Bi3+和Bi5+.经过退火的薄膜在室温300 K、液氮77 K下都存在巨磁电阻效应.850 ℃退火的薄膜,温度为300 K和77 K、磁场为1.5 T条件下,磁电阻分别达到22.50%和26.98%.     

La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3的制备及其磁性

采用溶胶-凝胶方法制备钙钛矿型稀土锰氧化物La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3, 利用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、居里温度、磁卡效应和磁电阻效应进行研究. 结果表明, 样品具有单相六角钙钛矿结构, 居里温度为310 K, 磁电阻变化率为11.18%, 最大磁熵变为1.45 J/(kg·K).     

La0.55Eu0.1Sr0.15Na0.2MnO3的制备及其磁性

采用溶胶\|凝胶方法制备钙钛矿型稀土锰氧化物La_0.55Eu_0.1Sr_0.15Na_0.2MnO₃, 利用X射线衍射(XRD)、 振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、 居里温度、 磁卡效应和磁电阻效应进行研究. 结果表明, 样品具有单相六角钙钛矿结构, 居里温度为310 K, 磁电阻变化率为11.18％, 最大磁熵变为1.45 J/(kg·K).      

Lal／3Ndl／3Bal／aMn03的电阻率双峰和低温电阻率反常现象

用固相反应法制备了二元稀土掺杂的La1／3Ndl／3Ba1/3Mn03多晶庞磁电阻块材．x射线衍射分析表明在1200℃烧结的样品具有立方对称的晶格结构．热磁曲线显示材料在低温处于自旋冰状态．自旋冰的熔点随着外磁场的增大而降低．在磁场达到40kOe时,自旋冻结现象消失．材料的居里温度为-250K,但室温磁化曲线中出现由微弱不均匀品格畸变造成的寄生铁磁性行为．电阻率一温度曲线出现双峰现象．在居里温度附近出现的电阻率峰由晶体的本征特性贡献,在低于居里温度的～190K附近出现的电阻率峰由界面隧穿效应贡献．电阻率在～40K附近出现极小值．经过曲线拟合证实,其行为与近藤效应相似．研究结果较为全面地分析了单相多晶CMR材料的基本磁电相关特性．     

Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3物性的影响

本文研究了Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3物性的影响。探讨了Cr掺杂对晶体结构的影响、Cr掺杂对磁场的影响、Cr掺杂导致的反常电阻和磁电阻行为，以及Cr掺杂对La0.67Ca0.33MnO3极化子输运的影响。有新的发现：实验结果显示了特殊的双峰CMR行为，而且CMR效应的温区被极大地拓宽，从低温区直至室温以上，说明Mn位的Cr掺杂是调节CMR效应的有效方法。     

La位Dy3+的替代对(La1-x Dyx)0.67 Ca0.33 MnO3传输性质的影响

在La0.67Ca0.33MnO3中用Dy对La进行了部分替代,随替代量增加,材料的居里温度和金属-绝缘体相变温度单调下降,峰值电阻率单调增加,磁电阻比急剧增大。这些变化可以用稀土离子平均直径的减小和自旋团簇模型来解释。Dy掺杂引起的磁结构变化将导致CMR效应。     

应力对La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3薄膜电输运性能的调控研究

采用脉冲激光沉积技术,在LaAlO3和0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3两种单晶基片上外延生长了La0.8Ca0.2MnO3薄膜.X射线衍射分析表明两种薄膜皆为单取向生长,且面内分别受到压应力和张应力作用.晶格失配造成的应力对薄膜的电阻和金属-绝缘相转变温度Tp影响很大.对LCMO/PMN-PT施加外电场,从而调节薄膜所受应力也可以调制其电阻和Tp.     

La_(0.85)Na_(0.15)MnO_3的结构、磁性质和输运性质

实验研究了由 Pechini方法制备的 L a0 .85Na0 .1 5Mn O3多晶陶瓷样品的结构、磁性质和输运性质 .发现 L a0 .85Na0 .1 5Mn O3的居里温度正好接近室温 ,在该温度附近 ,伴随铁磁相到顺磁相的转变 ,同时发生金属 -半导体转变 ,且在居里温度附近 ,0 .5 T外磁场下的最大磁电阻可达 14 % .理论与实验对比可知 ,在居里温度以上小极化子非对角跳跃为主要导电机制 .     

复合体系AgδLa0.60Sr0.40-xAgx-δMnO3的磁电阻效应

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了名义组分为AgδLa0.60Sr0.40-xAgx-δMnO3的多晶样品.研究发现,用Ag+替代Sr2+后,样品的居里温度降至室温附近,并且室温磁电阻比替代前明显增大.在1.8T的磁场下,x=0.30的样品在289K时,Rm=17.0%,因此提高了室温时样品的磁电阻.     

顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La1.4Sr1.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3的磁特性研究

采用溶胶-凝胶法一次性制备了顺磁绝缘／铁磁金属相复合材料La1.1Srt.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3系列样品.用X射线衍射仪分析了样品的晶体结构,通过多功能物理测试系统测量了样品的磁特性.研究发现,复合样品从高温到低温明显经历了2次磁相变过程,在Tc1与Tc3D之间磁化强度的数值随温度基本保持不变,...     

Dy、Yb掺杂稀土锰氧化物的磁性和电性

在La0.67Ga0.33MnO3中用Dy和Yb对La进行了部分替代，随替代量的增加，材料的居里温度单调下降。掺Dy使峰值电阻迅速增加，而Yb的掺杂对电阻率的影响较小，说明样品的磁性和输运性质受掺杂离子的影响。     

温度对La_0.8Ca_0.2MnO_3/Si异质结的整流特性的影响

采用磁控溅射制备了LCMO／Si异质结,研究了异质结在不同温度以及低磁场下的电学特性。分析表明该p-n结在80-300K温度范围内具有很好的整流特性,并且随着温度升高,内建电势随之降低,整流效果有所提高。结电阻对低磁场敏感,0．3T的磁场下,磁电阻可达到42％。通过改变电压可以对磁电阻进行调节。     

Impedance effect of manganite thin film-based photodetectors

We report on the photodetector structures based on perovskite manganite La0.67Ca0.33MnO3 thin films on tilted SrTiO3 （001） substrates. The photovoltaic effect has been observed in response to excitation by 308 nm ultraviolet laser pulse irradiation in duration of 20 ns at room temperature. The outputs obtained required no amplification. To reduce the deformation of the signal detected, a series of testing measurements were made to investigate the impedance effect. When the impedance at the oscilloscope end matched to the co-axis cable, the signal trace was almost triangular and symmetrical, with response time equal to the excitation laser. In addation, the response linearly depends on the irradiated area for low on-sample energy. The devices work well under unbiased conditions and so are simple to configure for practical applications.