Eu掺杂对Sr2FeMoO6磁学性能的影响

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20世纪以来,随着社会科学技术迅速的崛起,钙钛矿型氧化物逐渐的成为人们关注的热门对象。正是因为钙钛矿型材料特殊的物理和化学性质,即它不仅能够产生庞大的磁电阻效应,而且,随着电子行业的发展,信息存储行业逐渐得到广泛的应用。现在的大部分电子产品都有非常小的容积,因此,它必须能够在硬盘及其他器件中容纳非常多的数据,而双钙钛矿型材料的特殊性质,使它能够在计算机的硬盘中读出巨大和精密准确的数据。在钙钛矿结构的化合物中,Sr2FeMoO6是典型的双钙钛矿氧化物,居里温度高达420K,显示出了巨磁电阻效应(CMR),为了深入了解Sr2FeMoO6的性质,进一步扩大它的应用前景,科学家们采用了多种手段对它进行改善,其中,稀有金属掺杂是常用的技术手段,由于铕是稀土元素,价电子为:4f76s2,其常见价态是Eu3+,Eu是镧系离子中最活泼的金属,Eu掺杂即为电子掺杂,也属于磁性离子掺杂。因此,在本文中,主要对Sr2FeMoO6进行了Eu离子掺杂,并对得到的样品进行了结构和物性的测量研究。本论文的主要内容以及成果如下:1)采用高温固相反应法制备了双钙钛矿氧化物Sr2-xEuXFeMoO6(X=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20)样品,由X射线粉末衍射测量结果得到,在这个样品范围内,单相性良好,晶系为四方晶系,空间群为I4/m,所有的样品中都没有第二相的生成,当2θ=32.15°时,样品的布拉格衍射峰达到了最大值,由于,Fe和Mo的有序排列,在2θ=19.5°附近存在超晶格衍射峰(011),基于所获得的结果,发现随着样品中Eu掺杂量的增加,样品峰的强度逐渐降低。通过GSAS软件对X射线衍射图谱进行精修,结果表明,随着掺杂量x的增加,晶胞结构参数发生明显变化。采用扫描电子显微镜对该系列样品的微结构进行分析,结果表明随着Eu掺杂量的增加,晶粒尺寸越来越小,晶界越来越不明显。X射线光电子能谱测的结果表明Mo6+/Mo5+和Fe3+/Fe2+共同存在于所有的Sr2-xEuXFeMoO6样品中,随着掺杂量Eu的增加,整体上Fe3+/Fe2+和Mo5+/Mo6+比例是逐渐增加的,这直接影响了Sr2-xEuXFeMoO6的传导性。振动样品磁强计用于测量样品的磁性输运性质,掺杂后的样品居里温度附近具有更好的饱和磁化曲线,且样品发生了从顺磁性到铁磁性的转变,通过分析M2-H/M得到,样品为二级磁相变。2)采用溶胶凝胶法制备了双钙钛矿氧化物Sr2-xxFeMoO6(X=0.00,0.01,0.02,0.03,0.04)样品。使用步长扫描方式对样品进行了X-射线粉末衍射检测,积分时间为t=0.5s,工作电压和电流分别设置为45kv、35mA,扫描角度设置为从10°到90°,测得的X射线图谱通过Rietveld精修程序GSAS进行结构精修,并且将精修后的结构参数进行了对比分析和研究,XRD图谱表明样品的结构是单相的。
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