文档介绍：南昌大学
博士学位论文
La-Sr-Mn-O掺杂及复合材料结构和磁电输运性质研究
姓名:周正有
申请学位级别:博士
专业:材料物理与化学
指导教师:江风益
20080613
摘要性能上,主要研究它的铁磁金属性能,在二价离子掺杂浓度为时,铁磁金料的研究热潮。这种材料有望在硬盘读出磁头和室温磁制冷等领域显示巨大应左右,高于室温,是一种非常有希望能走向应用的材料。但目前这种材料面对许多技术难题,室温的磁电阻效应太小:所需要的外加磁场过大,达到几个特同功能的材料的耦合效应及对自旋相关散射和隧穿效应的影响,得到以下有意义的结果并且对其中机理作了深入阐述:具有钙钛矿型结构,但在掺杂浓度为时,电阻率最小,磁电阻值很低。研究发现替代后保持钙钛矿型结构,居里温度下降,居里转变点附近的磁电阻⒃贚//衔镏幸氩煌ǘ鹊腂,研究结果表明:在复合材料中存在/和/疞街志Ы纭K着掺杂浓度升高,电阻率增大,在%掺杂浓度,电阻率升高了两个数量级。如果制备.,部分被三价取代,从而降低了晶界势垒,结果电阻率降低了一半。这些结果表明/疞峁怪鞯甲由于自旋电子隧穿绝缘晶界引起,而高温下电阻率在磁场下降低很少是由于锰氧化物是一种重要的功能材料,从年到现在对这种材料的研究一直引起研究人员的强烈兴趣。从年到年主要集中在二价离子掺杂的属性能最好,并提出了双交换模型对此性能作了深入阐述。从年开始到现在在锰氧化物中发现了巨磁电阻效应、晶界效应和磁热效应再次掀起了这种材用前景。化合物的铁磁金属一顺磁绝缘的居里转变温度在斯拉;低场下的磁电阻值很低,对低场的磁电输运机理还不是很深入。本论文对二价离子掺杂取代位的结构和磁电输运性能进行了研究。在化合物基体中引入不同功能的材料,例如铁电,不同禁带宽度的半导体,珹哂刑啪敌阅艿奶跆宓鹊龋芯科洳哂屑饩徒峁梗肸糠秩〈,即保持位浓度不变,而用部分取代,值升高。这说明取代是提高室温磁电阻的重要手段。/春喜牧系拇诺缡湓诵灾省T懦∠拢臀孪碌缱杪氏陆岛艽笫Ⅱ
高温下自旋电子热隧穿绝缘晶界引起。掺拇诺缱杷嫖露缺浠硐殖鲇隠化合物不同的行为。磁电阻随温度增加而单调降低。随掺杂浓度增大,低温下的磁电阻增大而高温下磁电阻⒔档汀4诺缱杷娲懦」叵当浠砻髟诘臀孪虏粼优ǘ仍龃螅统∠碌拇盟确ㄖ票噶恕瓸厶濉Q芯勘砻鰾疶群退确从Φ募钚远运热反应的产物有很大影响。/比越大,碱性越强越有利于水热反应。用这种反应制备的粉末掺入到中,发现掺杂浓度为%时,室温电阻率依然很小。贚胁羧胂嗤Χ%不同禁带宽度的和化物。研究发现掺入蚙的复合材料电阻率随温度变化出现了两个峰,高温的电阻率最大值与的最大电阻率接近,且电阻率峰所对应的温度与的居里点相近。低温的电阻率峰比较宽,在~左右。而/复合材料的电阻率在嫖露壬叨陆怠T牡缱杪时萀合物的电阻率增大两个数量级。/和/的磁电阻随温度的变化与化合物基本相似,而/的磁电阻随温度的升高而下降。这些结果表明/第二相/结构的势垒决定着复合材料的磁电输运性瘴唬珻的禁带宽度比较低.,使得载流子可以越过势垒而导电,高温下第二相是导通的。而矶缺冉细撸远栽亓髯拥氖评萆⑸浣锨俊在自旋极化的散射和隧穿效应,磁性耦合必然对这种自旋极化散射和隧穿效应产生影响。尤氲絃牧现写呕慷冉档停钡缱杪试龃螅高磁场下低温电阻率降低很大。磁电阻随温度升高而降低。羧氲絃中后,复合材料的磁性表现为硬磁性,电阻率急剧升高。这些结果表明硬磁关键词:锰氧化物;复合材料;磁电阻;自旋相关散射和隧穿效应;磁性耦合电阻降低,而高磁场下的磁电阻增大。质。淙皇椅孪碌慕矶任.,但在烧结时容易分解产生间隙和在高磁场下载流子在低温下可以自旋极化隧穿绝缘相,而高温下载流子热隧穿绝缘相导致磁电阻很小。具有软磁性,在中掺入畇软磁绝缘和硬磁绝缘相,一方面磁性晶粒之间存在磁性耦合,另一方面存对软磁晶粒和自旋极化载流子具有强烈的钉扎作用。摘要
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删年多月侈日用确学位论文作者签名中:/刁矿签字日期:矽莎年占月眵日学位论文版权使用授权书学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得直昌太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太堂可以