退火对高Co含量Ti1-xCoxO2磁性半导体的影响

利用磁控溅射仪制备了高Co含量的Ti_1-xCo_xO₂磁性半导体样品,并对样品分别在200℃,300℃和400℃进行退火研究.使用透射电子显微镜(TEM)对退火前后样品的结构进行表征,并用X射线光电子能谱(XPS)对退火前后样品中Co元素的化学状态进行鉴定.结果表明高Co含量的Ti_1-xCo_xO₂磁性半导体处于一种亚稳状态,300℃以上的温度便使其结构与成分发生巨大变化.利用超导量子干涉磁强计(SQUID)测量退火前后样品的磁特性,结果表明样品的磁性有了明显的变化,这源于磁性产生的不同机理. 关键词： 磁性半导体 退火 磁性     

NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究

采用脉冲激光沉积技术,在单晶SrTiO₃基底上外延生长了一系列名义结构为p×(NdBa₂Cu₃O_7-δ(m)/YBa₂Cu₃O_7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa₂Cu₃O_7-δ较厚而YBa₂Cu₃O_7-δ呈非连贯的岛状分布,m,n为激光脉冲数,p为重复周期).样品的超导转变温度在87—91 K范围,具体大小取决于不同的调制结构,多层膜的重复周期越大,层状界面越多,超导转变温度就越低.磁传输测量表明,准多层的样品不仅具有较高的超导转变温度,而且具有较强的磁通钉扎性能,77K零场下的临界电流密度高达4×10⁶ A/cm²,显示出良好的应用前景. 关键词： 2Cu₃O_7-δ')" href="#">NdBa₂Cu₃O_7-δ 多层膜 磁通钉扎 临界电流密度     

Ti1－xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Ti_1-xCr_xO_2±δ体系系列样品.利用扫描电子显微镜(SEM)，X射线光电子能谱(XPS)，粉末X射线衍射分析(XRD)方法研究了Ti_1-xCr_xO_2±δ系列样品的颗粒尺寸、形貌、组分化学态、相关系和固溶区范围；并利用超导量子干涉磁强计对样品的磁性能进行了研究.采用Rietveld结构精修的方法研究了Cr的不同掺杂量对TiO₂晶体结构的影响，研究表明，1000℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.03，为金红石单相；随着Cr掺杂量的增加，金红石相晶胞参数规律性地减小；当x>0.03，为金红石相和CrO₂相两相共存.综合XRD和磁性测量结果，500℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.02，为锐钛矿单相；随着Cr掺杂量的增加，锐钛矿相晶胞参数规律性地减小；当x≥0.04，为锐钛矿相和绿铬矿相(Cr₂O₃)两相共存.XPS实验结果表明，500℃和1000℃退火的样品中Cr都是以Cr⁺³和Cr⁺⁶两种化学态存在，1000℃烧结的样品中可能有更多的Cr³⁺转化为Cr⁶⁺.根据M-H和M-T曲线的测试结果发现，本文500℃烧结的Ti_1-xCr_xO_2±δ体系样品当x=0—0.02时，为室温铁磁性.当x≥0.04时，由铁磁相和顺磁相所组成，在低温下有较强的铁磁性；室温下主要是顺磁相，铁磁相只占据很小的体积分数. 关键词： 1-xCr_xO_2±δ体系')" href="#">Ti_1-xCr_xO_2±δ体系 相关系 固溶区 磁性能     

钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究

采用传统的高温固相烧结法制备了双层钙钛矿锰氧化物(La_1-xGd_x)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ (x=0, 0.025)多晶样品. 通过X射线衍射仪研究发现样品为Sr₃Ti₂O₇型四方结构, 空间群为I4/mmm; 磁性测量表明, Gd³⁺掺杂后的样品(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇的三维磁有序转变温度(T_C1^3D)、磁化强度(M)均降低, 这是由于Gd³⁺的掺杂引起晶格的畸变, 从而使得晶格常数发生改变, 减弱了铁磁耦合而导致的; 通过电子自旋共振谱测量发现, 在T_C^3D<T<300 K温度范围内, 两样品在顺磁的基体上均有短程的铁磁团簇存在, 出现了相分离现象. 电性测量表明: 两样品分别在T_C1^3D (La_4/3Sr_5/3Mn₂O₇ 样品的三维磁有序转变温度, T_C0^3D)<T<300 K温度范围内均以三维变程跳跃的方式导电, 分析得出Gd³⁺的掺杂使得载流子局域长度的减小. 这表明载流子需要吸收更多的能量才能克服晶格的束缚进行跳跃, 因此(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ 样品的电阻较高.     

YBa2Cu3O7-x涂层导体的外延生长和性能对CeO2缓冲层的依赖性

利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层,在这一模板层上实现了YBa₂Cu₃O_7-x薄膜的外延生长.在外延YBa₂Cu₃O_7-x薄膜前,依次沉积了钇稳定的立方氧化锆和CeO₂作为缓冲层.利用X射线衍射2θ扫描、扫描、Ω扫描和极图分析测定了这些膜的结构和双轴织 关键词： 2Cu₃O_7-x镀膜导体')" href="#">YBa₂Cu₃O_7-x镀膜导体 2缓冲层')" href="#">CeO₂缓冲层 厚度依赖性 外延生长     

新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了单相的Sm_0.9Ca_0.1Al_1-xMn_xO_3-δ（SCAM, x=0.1—0.5）新型混合离子-电子导体.通过TG-DTA,XRD和直流四引线法研究了凝胶前驱体的热分解和相转化过程、烧结体的结构、相稳定性、导电性能及其电输运机理.结果表明,凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体 关键词： 混合离子-电子导体 3')" href="#">SmAlO₃ 有机凝胶法 电导率     

金属有机物化学气相沉积法生长Ga2（1-x）In2xO3薄膜的结构及光电性能研究

采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）法在蓝宝石（0001）衬底上制备出了Ga_2（1-x）In_2xO₃（x=01—09）薄膜,研究了薄膜的结构、电学和光学特性以及退火处理对薄膜性质的影响.测量结果表明：当In组分x=02时,样品为单斜β-Ga₂O₃结构;x=05的样品,薄膜呈现非晶结构,退火处理后薄膜结构得到明显的改善 关键词： 金属有机物化学气相沉积 2（1-x）In_2xO₃薄膜')" href="#">Ga_2（1-x）In_2xO₃薄膜 蓝宝石衬底 退火     

电弧炉制备的Sm2Fe17-xCrx化合物的结构与磁性

通过X射线衍射、磁测量等手段对电弧炉制备的不同热处理条件的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物的结构和磁性进行了研究.结果表明1050 ℃下退火5 d的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物具有菱方相的Th₂Zn₁₇型结构,同样温度下退 关键词： 2Fe_17-xCr_x化合物')" href="#">Sm₂Fe_17-xCr_x化合物 磁体积效应 居里温度 磁晶各向异性     

双掺杂的Sm0.9Sr0.1Al1-xCoxO3-δ钙钛矿结构导电陶瓷的制备及其电性能

采用有机凝胶法结合高温烧结制备了Sm_0.9Sr_0.1Al_1-xCo_xO_3-δ (SSAC,x = 0.2,0.4,0.5,0.6) 系列钙钛矿结构混合导电陶瓷,并详细讨论了烧结温度和Co掺杂量对其晶体结构、相组成和电性能的影响.X射线衍射结果显示,过高的烧结温度或Co掺杂量都会导致杂相Sm(Sr)CoO₃生成,Co在该体系的固溶限位于50mol%—60mol%之间,Co对Al的部分取代使晶格体积增大.电性能测量结果表明,SSAC陶瓷的电导率主要取决于p型电导,其导电行为符合小极化子跳跃导电机制;随着烧结温度的升高,材料的电导率逐渐增大;在固溶限内随Co含量的增加,SSAC陶瓷的电导率增大,表观活化能减小;1200 ℃烧结10 h制得的单相Sm_0.9Sr_0.1Al_0.5Co_0.5O_3-δ陶瓷体在800℃的电导率达63.4 S/cm,表观活化能为0.14eV.具有良好电性能的SSAC导电陶瓷有望应用于高温电化学领域. 关键词： 导电陶瓷 3')" href="#">Sr和Co掺杂的SmAlO₃ 有机凝胶法 电性能     

MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究

利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构(XANES)方法研究了在Si(100)衬底上及600℃温度条件下用分子束外延(MBE)共蒸发方法生长的Mn_xSi_1-x磁性薄膜的结构.由XRD结果表明,只有在高Mn含量(8％和17％)样品中存在着Mn₄Si₇化合物物相.而XANES结果则显示,对于Mn浓度在0.7%到17%之间的Mn_xSi_1-x样品,其Mn原子的XANES谱表现出了一致的谱线特征.基于多重散射的XANES理论计算进一步表明,只有根据Mn₄Si₇模型计算出的理论XANES谱才能够很好的重构出Mn_xSi_1-x样品的实验XANES谱.这些研究结果说明在Mn_xSi_1-x样品中,Mn原子主要是以镶嵌式的Mn₄Si₇化合物纳米晶颗粒存在于Si薄膜介质中,几乎不存在间隙位和替代位的Mn原子. 关键词： xSi_1-x磁性薄膜')" href="#">Mn_xSi_1-x磁性薄膜 分子束外延 XRD XANES     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La_1.3Sr_1.7Mn_2-xCu_xO₇多晶，主要研究了其磁电特性.结果表明，样品为Sr₃Ti₂O₇型钙钛矿结构.随着温度的降低，其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时，在T^*=231K出现二维短程铁磁有序，在<     

Magnetic properties and Griffiths singularity in La0.45Sr0.55 Mn1−xCoxO3

The magnetic properties and the Griffiths singularity were investigated in Mn-site doped manganites of La_0.45Sr_0.55Mn_1−xCo_xO₃ (x=0, 0.05, 0.10 and 0.15) in this work. The parent sample La_0.45Sr_0.55MnO₃ undergoes a paramagnetic-ferromagnetic transition at T_C=290 K and a ferromagnetic-antiferromagnetic transition at T_N=191 K. The doping of Co ions enhances the ferromagnetism and suppresses the antiferromagnetism. The enhanced ferromagnetism results from the fact that the Co doping enhances the Mn³⁺-Mn⁴⁺ double-exchange interaction and induces the Co²⁺-Mn⁴⁺ ferromagnetic superexchange interaction. Detailed investigation on the magnetic behavior above T_C exhibits that the Griffiths singularity takes place in this series of Mn-site doped compounds. The correlated disorder induced by the Co ionic doping, together with the phase competition from the ferromagnetic and the antiferromagnetic interactions among Mn ions, is responsible for the Griffiths singularity.     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S_1-xSe_x)₂系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度T_C随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)^1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变 关键词： 量子相变 自旋量子涨落 1-xSe_x)₂')" href="#">Co(S_1-xSe_x)₂     

Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

采用溶胶-凝胶方法成功制备了Sr的替代化合物Y_1-xSr_xCoO₃ (x=0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20), 系统地研究了20–720 K温度范围内Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率温度关系. 研究表明, 随着Sr的替代含量的增加, Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率迅速地降低, 这主要是由于载流子浓度的增加引起. 样品x=0和0.01在低于330和260 K的温度范围内, 电阻率与温度之间满足指数关系lnρ∝1/T, 获得导电激活能分别为0.2950和0.1461 eV. 然而, 实验显示lnρ∝1/T关系仅成立于重掺杂样品的高温区; 在低温区莫特定律lnρ∝T^-1/4成立, 且表明重掺杂引入势垒, 导致大量局域态的形成. 根据莫特T^-1/4定律拟合实验数据, 评估了局域态密度N(E_F), 它随着掺杂量的增加而增加. 关键词： 热电材料 溶胶-凝胶 3')" href="#">YCoO₃     

Cu掺杂La0.67Sr0.33CuxMn1-xO3薄膜的光诱导效应研究

分别采用溶胶-凝胶和射频磁控溅射的方法制备了La_0.67Sr_0.33Cu_xMn_1-xO₃（x=0.05, 0.10和0.15）系列块材和薄膜,研究了Cu部分替代对薄膜光诱导特性的影响.实验结果表明随着Cu掺杂量的增加,薄膜的金属-绝缘转变温度向低温方向移动,且导电性降低.在金属相激光作用诱导电阻增大.光致电阻相对变化极大值随着Cu含量的增加而增大,当 关键词： 锰氧化物 光诱导 Cu掺杂 晶格效应     

Effect of Al doping on the magnetic and electrical properties of layered perovskite La1.3Sr1.7Mn2−xAlxO7

The effect of Al substitution for Mn site in layered manganese oxides La_1.3Sr_1.7Mn_2−xAl_xO₇ on the magnetic and electrical properties has been investigated. It is interesting that all the samples undergo a similar and complex transition with lowing temperature; they transform from the two-dimensional short-range ferromagnetic order at T*, then enter the three-dimensional long-range ferromagnetic state at T_C, at last they display the canted antiferromagnetic state below T_N. T*, T_C and T_N are all reduced with Al content. Resistivity increases sharply with increasing Al concentration, and the metal-insulator transition disappears when x reaches 10%. Additionally, magnetoresistance (MR) effect is weakened. Al substitution dilutes the magnetic active Mn-O-Mn network and weakens the double exchange interaction, and further suppresses FM ordering and metallic conduction. Owing to the anisotropic interaction in the layered perovskite, the magnetic and electrical properties are more sensitive to Al doping level than those in ABO₃-type perovskite.     

Influence of Tb substitution for La on the structure,magnetic and magneto-transport properties of La1.2Sr1.8Mn2O7

The physical properties of Tb³⁺ ions substitution at A-site are investigated in the layered manganite La_1.2Sr_1.8Mn₂O₇. A series of La_1.2−xTb_xSr_1.8Mn₂O₇ (x=0, 0.05, 0.15, and 0.20) shows that doping with a Tb ion of smaller radius in La_1.2Sr_1.8Mn₂O₇ caused diffraction peaks to shift to high angle. Some samples have an impure diffraction at about 30°, but all samples form single-phase. Samples can be well indexed on a Sr₃Ti₂O7-type tetragonal structure with the space group I4/mmm. According to the M-T curves, when x≤0.05, the series of samples shows ferromagnetism at low temperatures. With increasing temperature, they have two magnetic transitions at different temperatures. When x≥0.15, the magnetizations dramatically decrease. The ρ–T curves of samples show the metal–insulator transition for x=0, 0.05, and the maximum MR values in magnetic field 5 T are 74% at about 73 K and 94% at about 86 K. When x≥0.15, the samples remain in the insulator state in the whole observed temperature range, and the maximum MR values of 86% and 69% appeared at 74 K and 42 K.     

Magnetic and electric properties of layered perovskites Nd2−2xSr1+2xMn2O7 (x=0.3–0.5)

Magnetic and electric properties of layered perovskites Nd_2−2xSr_1+2xMn₂O₇ (x=0.3, 0.4 and 0.5) are sensitive to the doping content x. The sample with x=0.5 is antiferromagnetic (AFM) and insulating. On decreasing x, the AFM ordering is suppressed and a canted AFM or weak ferromagnetic (FM) ordering appears, and the resistivity decreases. The sample with x=0.4 still shows insulating behavior, but a metal–insulator transition is observed for x=0.3. By suggesting the presence of a competition between AFM super-exchange interaction and FM double-exchange interaction, the doping dependence of magnetic and electric properties can be understood.     

Low temperature specific heat of bi-layered manganites La2−2xSr1+2xMn2O7 (x=0.3 and 0.5)

The specific heat (C) of bi-layered manganites La_2−2xSr_1+2xMn₂O₇ (x=0.3 and 0.5) is investigated for the ground state of low temperature excitations. A T^3/2 dependent term in the low temperature specific heat (LTSH) is identified at zero magnetic field and suppressed by magnetic fields for x=0.3 sample, which is consistent with a ferromagnetic metallic ground state. For x=0.5 sample, a T² term is observed and is consistent with a two-dimensional (2D) antiferromagnetic insulator. However, it is almost independent of magnetic field within the range of measured temperature (0.6-10 K) and magnetic field (6 T).