文档介绍：钙钛矿锰氧化物居里温度测定
摘要：本文叙述了居里温度物理意义及测量方法，测定了钙钛矿锰氧化物样品在不一样试验条件下居里温度，最终对本试验进行了讨论。
关键词：居里温度，钙钛矿锰氧化物，磁化强度，交换作用
1. 引言
磁性材料自发磁化来自磁性电子间交换作用。在磁性材料内部，交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列：平行取向或反平行取向。不过伴随温度升高，原子热运动能量增大，逐步破坏磁性材料内部原子磁矩有序排列，当升高到一定温度时，热运动能和交换作用能量相等，原子磁矩有序排列不复存在，强磁性消失，材料展现顺磁性，此即居里温度。
不一样材料居里温度是不一样。材料居里温度高低反应了材料内部磁性原子之间直接交换作用、超交换作用、双交换作用。所以，深入研究和测定材料居里温度有着关键意义。
2. 居里温度测量方法
测量材料居里温度能够采取很多方法。常见测量方法有：
（1）经过测量材料饱和磁化强度温度依靠性得到Ms-T曲线，从而得到Ms降为零时对应居里温度。这种方法适适用于那些能够用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度装置，比如磁天平、振动样品磁强计和SQUID等。
（2）经过测定样品材料在弱磁场下初始磁导率μi温度依靠性，利用霍普金森效应，确定居里温度。
（3）经过测量其它磁学量（如磁致伸缩系数等）温度依靠性求得居里温度。
（4）经过测定部分非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度改变，随即依据这些非磁学量在居里温度周围反常转折点来确定居里温度。
3. 钙钛矿锰氧化物
钙钛矿锰氧化物指是成份为R1-xAxMnO3(R是二价稀土金属离子，A为一价碱土金属离子)一大类含有ABO3型钙钛矿结构锰氧化物。理想ABO3型(A为稀土或碱土金属离子，B为Mn离子)钙钛矿含有空间群为Pm3m立方结构，如以稀土离子A作为立方晶格顶点，则Mn离子和O离子分别处于体心和面心位置，同时，Mn离子又在六个氧离子组成Mn06八面体重心，图1(a)所表示。图1(b)则是以Mn离子为立方晶格顶点结构图。通常，把稀土离子和碱土金属离子占据晶位称为A位，而Mn离子占据晶位称为B位。
图1 ABO3钙钛矿结构
这些钙钛矿锰氧化物母本氧化物是LaMnO3，Mn离子为正二价，这是一个显示反铁磁性绝缘体，呈理想钙钛矿结构。早在20世纪50—60年代，大家已经发觉，假如用二价碱土金属离子(Sr、Ca、Pb等)部分替换三价稀土离子，Mn离子将处于Mn3+/Mn4+混合价状态，于是，经过和离子之间双交换作用，在一定温度(Tp)以下、将同时出现绝缘体—金属转变和顺磁性—铁磁性转变。伴随含Sr量增加，锰氧化物La1-xSrxMnO3R—T曲线形状发生显著改变。
4. 试验仪器描述
图2示出了样品和测试线圈支架示意图。测试线圈由匝数和形状相同探测线圈组A和赔偿线圈组B组成。样品和热电偶置于其中一个石英管A中，另一个线圈组是作为赔偿线圈引入，以消除变温过程中因线圈阻抗发生改变而造成测试误差。因为两个线圈组次级是反
图2
串联相接，所以其感生电动势是相互抵消。在温度低于Tc时，在探测线圈A中钙钛矿样品呈铁磁性，而赔偿线圈B