【摘 要】
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钙钛矿类材料具有优异的性能,它的应用领域覆盖铁电、顺电、压电、反铁电、绝缘、半导、负热膨胀等领域,利用低温拓扑还原反应可以通过控制氧离子的脱嵌对结构骨架进行局域调
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钙钛矿类材料具有优异的性能,它的应用领域覆盖铁电、顺电、压电、反铁电、绝缘、半导、负热膨胀等领域,利用低温拓扑还原反应可以通过控制氧离子的脱嵌对结构骨架进行局域调节,有可能获得具有奇特结构与性能的亚稳态材料。本论文主要对具有负热膨胀性能的PbTiO3与具有氧空位浓度可调的混合导电LnBaCo2O5+δ（Ln=Eu,Tb）钙钛矿氧化物进行拓扑还原,研究其物相的转变及其对物理性质的影响。具体研究结果如下:1)用固相反应法合成了母体材料PbTiO3,用拓扑还原法对母体材料进行还原,热重分析法确定了还原产物的化学式组成为PbTiO2.825（1）,通过变温衍射对母体材料和还原产物的热膨胀性能进行了研究。结果表明:拓扑还原后材料在室温下还保持母体化合物的四方结构,但由于氧空位的引入还原产物的居里温度降低了50℃左右,且热膨胀系数较母体化合物有所增加,在400℃以下还原产物的电导率较母体化合物有1-2个数量级的提升,但随着温度的升高,二者的电导率趋于一致。2)用固相反应法合成了LnBaCo2O5+δ（Ln=Eu,Tb）的母体化合物,并通过拓扑还原法对母体材料进行还原,获得还原产物且发现还原产物为新物相;热重测试确定母体化合物与还原产物的O含量分别为5.5与4.5。还原产物粉末X衍射数据指标化结果表明:EuBaCo2O4.503（5）与TbBaCo2O4.506（1）为单斜晶系且空间群为P12/m1（10）;EuBaCo2O4.503（5）的晶胞参数为a=15.3701（2）?,b=8.2301（1）?,c=3.7843（2）?,β=89.1943（3）°,TbBaCo2O4.506（1）的晶胞参数为a=15.235（2）?,b=8.3165（4）?,c=3.6985（1）?,β=89.976（3）°。磁滞回线表明还原产物在室温下具有铁磁行为。X-光电子能谱测试表明Co的价态明显降低判断是Co的变价引起了磁性的变化。
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