LaFe1-xMnxO3体系磁性及输运性质的研究

论文摘要

本文采用传统的固相反应法制备了LaFe1-xMnxO3（0.00≤x≤0.90）系列样品,X射线衍射测试结果表明样品为单相。0≤x≤0.50时样品为正交钙钛矿结构,而0.70≤x≤0.90时样品为菱方钙钛矿结构。采用碘滴定法测定了样品的氧含量,当0≤x≤0.10时样品的氧含量为化学计量比,而高掺杂样品（x≥0.15）中存在氧过量,并且随着Mn掺杂量的增大,氧过量的比例增加。研究了LaFe1-xMnxO3（0.00≤x≤0.90）系列样品的磁化强度随磁场的变化关系。低掺杂样品（0≤x≤0.10）的磁化强度随磁场的增加线性增大。我们认为,Fe3+与Mn3+之间的相互作用为反铁磁性的。随着锰掺杂量的增大,非化学计量氧的比例增加,导致Mn3+转变为Mn4+。Mn3+-O2--Mn4+之间的耦合使体系的铁磁性增加。低温下样品LaFe1-xMnxO3（x=0.50,x=0.70）的零场降温与带场降温热磁曲线不可逆,而且零场降温的热磁曲线在低温下出现了尖峰,表明样品在低温下可能处于自旋玻璃态,样品（x=0.90）在150K左右出现了顺磁到铁磁的转变。表明低温下样品（x=0.90）处于铁磁态。通过四电极法研究了LaFe1-xMnxO3（0.00≤x≤0.90）系列样品的电输运性质,低温（T≤300K）下所有样品均未出现金属-绝缘体转变。高掺杂样品低温下的导电行为表现为变程跳跃（x=0.50, T<200K）以及热激活型导电（x=0.50,200K<T≤300K; x=0.90, T≤300K）,高温下的导电性表现为小极化子跳跃行为。样品的激活能随锰含量的增加而增大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本论文的课题来源
• 1.2 钙钛矿铁氧化物简介
• 1.3 国内外在该方向的研究现状
• 1.4 本论文的研究内容和意义
• 1-xMnxO₃系列样品的制备及表征'>第2章 LaFe_1-xMnxO₃系列样品的制备及表征
• 2.1 样品的制备
• 2.1.1 制备装置及原料
• 2.1.2 制备过程
• 2.2 实验测试仪器
• 2.3 样品XRD测试及结构分析
• 2.3.1 X射线粉末衍射简介
• 2.3.2 样品XRD测试及分析
• 0.90Mn_0.10O₃晶体结构精修'>2.3.3 LaFe_0.90Mn_0.10O₃晶体结构精修
• 2.4 碘滴定
• 2.4.1 碘滴定简介
• 1-xMnxO_3+δ系列样品氧含量的标定'>2.4.2 LaFe_1-xMnxO_3+δ系列样品氧含量的标定
• 2.5 样品DSC测试及分析
• 2.5.1 样品DSC测试
• 2.5.2 样品DSC分析
• 2.6 本章小结
• 1-xMnxO₃系列样品磁性的研究'>第3章 LaFe_1-xMnxO₃系列样品磁性的研究
• 3.1 物质的磁性
• 3.2 磁化曲线的测试及分析
• 3.2.1 低掺杂样品磁化曲线的测试及分析
• 3.2.2 高掺杂样品磁化曲线的测试及分析
• 3.3 热磁曲线的测试及分析
• 3.4 本章小结
• 1-xMnxO₃系列样品输运性质的研究'>第4章 LaFe_1-xMnxO₃系列样品输运性质的研究
• 4.1 低温电阻率测试及分析
• 4.1.1 低温电阻率测试
• 4.1.2 低温电阻率分析
• 4.2 高温电阻率测试及分析
• 4.2.1 高温电阻率测试
• 4.2.2 高温电阻率分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢