La<,0.67>Sr<,0.33-x-y>A<,x>□<,y>MnO<,3>(A=Ag,Cu)的室温磁电阻效应研究

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这里,我们采用溶胶-凝胶法制备类钙钛矿锰氧化物La<,0.67>Sr<,0.33-x-y>A<,x>□<,y>MnO<,3>(A=Cu,Ag)的粉体,其中口代表空位,并对其结构、磁性和电输运性质进行详细的研究,我们得到了如下结果:1.我们通过Rigaku Dmax-RB型旋转阳极式X衍射仪对其结构进行研究,得出用Cu或Ag部分替代Sr和少量Sr空位都能得到单相钙钛矿结构,没有其它的杂相.2.我们采用日立S-570扫描电镜对粉体样品的形貌进行测试,得到粉体样品微粒的形貌为接近球形,而用不同的元素替代Sr时得到的平均粒径不同,对于掺Cu样品平均粒径大约为150纳米,而掺Ag的样品的平均粒径大约为100纳米.同时,我们还通过X射线分别测量了由粉体烧结成块体的晶粒粒径,同样得出掺Ag和Cu样品的颗粒粒径不同,分别为109.6纳米和145.0纳米,这个结果与用扫描电镜测得粉体的粒径基本一致,说明我们制备的块体样品中的晶粒粒径与粉体样品中的颗粒粒径基本相同.3.通过用Cu或Ag部分替代Sr和少量Sr空位,使样品的居里温度和比饱和磁化强度比替代前的La<,0.67>Sr<,0.33>MnO<,3>材料显著降低,而起始磁化率反而增加.4.对于掺Cu样品La<,0.67>Sr<,0.23>Cu<,0.1>MnO<,3>和La<,0.67>Sr<,0.15>Cu<,0.15>□<,0.03>MnO<,3>,我们得到1.8T磁场下的磁电阻峰值分别28.5%和23%,与峰值相对应的温度分别为328K和300K.5.对于掺Ag样品La<,0.67>Sr<,0.13>Ag<,0.15>□<,0.05>MnO<,3>和La<,0.67>Sr<,0.13>Ag<,0.2>MnO<,3>,我们得到1.8T磁场下的磁电阻峰值分别40%和26%,与峰值相应的温度分别为333K和300K.6.我们还得出一个对于应用很有意义的结果:对于La<,0.67>Sr<,0.13>Ag<0.2>MnO<,3>和La<,0.67>Sr<,0.13>Ag<,0.15>□<,0.05>MnO<,3>样品磁电阻的温度稳定性明显改善,对于前者在290-315K温度范围内,MR的变化幅度很小(从23.6%到25.7%再变为23.6%对应的温度为290K到302K再到315K)而且磁电阻值也比较大;对于后者,在275-310K温度范围磁电阻基本不随温度改变而改变,虽然在1.8T磁场下磁电阻值仅仅有9%,但这对于应用很有意义.总之,用Cu或Ag部分替代Sr和少量Sr空位,能显著提高样品的磁电阻和起始磁化率,尤其是室温时样品的磁电阻可以显著地提高.同时可以改善样品室温磁电阻的磁场灵敏度,以及室温附近磁电阻的温度稳定性.我们认为起始磁化率的提高很可能成为导致磁电阻效应增强的一个因素.迄今为止,还未见室温附近具有类似的磁电阻温度稳定性的CMR材料的相关报道.
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