【摘 要】
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钙钛矿型La1-x（Ca,Sr）xMnO3由于电荷、自旋、晶格和轨道等多自由度之间的复杂耦合而表现出丰富的物理特性,如磁阻（MR）效应、金属–绝缘体（M–I）转变等。丰富的电磁输运性质使得其具有应用于红外探测器、磁存储器等方面的潜力。但La1-x（Ca,Sr）xMnO3材料的室温MR和电阻温度系数TCR较低,限制了其应用。本文选取La1-x（Ca,Sr）xMnO3作为研究对象,系统性研究B位（Cr
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钙钛矿型La1-x（Ca,Sr）xMnO3由于电荷、自旋、晶格和轨道等多自由度之间的复杂耦合而表现出丰富的物理特性,如磁阻（MR）效应、金属–绝缘体（M–I）转变等。丰富的电磁输运性质使得其具有应用于红外探测器、磁存储器等方面的潜力。但La1-x（Ca,Sr）xMnO3材料的室温MR和电阻温度系数TCR较低,限制了其应用。本文选取La1-x（Ca,Sr）xMnO3作为研究对象,系统性研究B位（Cr;V）掺杂对其晶体结构、表面形貌以及电输运性质的影响。本论文采用溶胶–凝胶法合成（Cr,V）掺杂La1-x（Ca,Sr）xMnO3多晶样品,并且通过多种测试方法对样品的物性进行表征。结果表明Cr和V元素分别以+3和+5价离子的形式存在于样品内。所得样品均为钙钛矿结构,且Mn位的低掺杂不会改变样品的晶体结构,但是会通过Mn-O键长和Mn-O-Mn键角的变化,来使晶体结构发生畸变。在La0.825Sr0.175MnO3中掺杂Cr、V和在La0.7Ca0.3MnO3中掺杂Cr均会抑制晶粒生长;在La0.7Ca0.3MnO3中掺杂V会使得晶粒异常长大。随着元素Cr和V在两个系列中掺杂量的增加,样品的金属-绝缘体转变向低温区移动并且电阻率增加,这是晶界效应和双交换机制共同作用导致。在La0.825Sr0.175MnO3中,微量掺杂V、Cr和在La0.7Ca0.3MnO3中进行Cr的掺杂均可提高多晶的峰值MR和TCR参数。这主要是因为V和Cr的掺杂通过价态和元素的变化改变了Mn3+/Mn4+的大小,影响了样品内部的双交换作用和晶格畸变程度以及载流子密度所导致的。在La0.7Ca0.3MnO3中进行V的掺杂会降低多晶的峰值MR和峰值TCR,但是拓宽了MR和TCR的敏感区间,这主要是因为V的微量掺杂使样品内部出现多个铁磁相所导致的。
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