文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
钙钛矿结构锰氧化物La<,1-x-y>R<,x>Ca<,y>MnO<,3>的红外光
谱研究
姓名:赵勇
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:李养贤
20070201
河北工业大学硕士学位论文
钙钛矿结构锰氧化物 La1-x-yRxCayMnO3 的红外光谱研究

摘要

自从在掺杂钙钛矿型锰氧化物 R1-xAxMnO3 中发现庞磁电阻效应(CMR)以来,由于其
在提高磁存储密度及磁敏感探测元件上具有十分广阔的应用前景,以及其“金属-绝缘体”
转变、电荷有序、轨道有序、以及相分离等涉及强关联体系的丰富的物理内容,因而受到
科研工作者的广泛关注。红外光谱是确定分子组成和结构的有力工具,在化工、冶金、石
油、医药等多个部门得到广泛应用。红外光谱分析在钙钛矿锰氧化物中的研究还处于起步
阶段,有广阔的空间去探索。
本文采用传统的固相反应法制备了钙钛矿型稀土锰氧化物 La1-xRxCayMnO3(R=Pr, Y,
Ho)的系列多晶样品,主要研究了样品伸缩式振动模的红外吸收光谱。
通过对 La1-xCaxMnO3 系列样品的红外吸收光谱分析发现,稀土锰氧化物的伸缩式吸收
峰(SM 峰)是由独立的三个吸收峰(依频率由低到高依次记为 A、B、C 峰)叠加而成的。
化合物在 Tc 附近的 FM-PM 相变引起晶格常数的急剧变化,导致了 B 峰和 C 峰频率在 Tc
处的突变。
对 - 系列样品的红外吸收光谱分析发现,由于 Pr 的引入导致了复
杂的相分离现象,A、B、C 三个吸收峰频率随温度的变化规律,依磁性结构的不同而有所
区别。在 FM 和 AFM 区域内三峰的频率基本稳定;PM 区域内 B、C 峰的频率随温度升高
而降低,A 峰的频率随 x 的增大有升高的趋势;在 Tc 附近的 FM-PM 相变区间情况复杂,
与 La1-xCaxMnO3 系列样品明显不同。
3+
对 -x(Y/Ho) 系列样品的红外吸收光谱分析发现,掺杂离子 Ho 的磁性
对吸收峰的影响体现在对 C 峰的影响:在低掺杂含量的样品处于顺磁态时,C 峰的频率随
温度的升高而降低,对于 Y3+掺杂的样品没有出现这种现象;较高掺杂含量的样品中 Ho3+
-1
的掺杂使得相同掺杂含量的样品的 C 峰频率较 - 中 C 峰频率高出 6cm
左右;室温下,C 峰的频率随掺杂含量的增大而上升,Ho3+掺杂的样品上升幅度较 Y3+掺
杂样品大得多。

关键词:钙钛矿结构,巨磁电阻效应,晶格振动,相分离,红外吸收光谱
i
河北工业大学硕士学位论文
STUDY OF INFRARED SPECTRUM IN PEROVSKITE
MANGANITES La1-x-yRxCayMnO3

ABSTRACT

Since the discovery of colossal oresistance effect (CMR) in perovskites manganites,
it has sparked considerable renewed interests in these long-known materials with an eye towards
both an understanding of the CMR and related properties and potential applications in ic
information store and low-field ic sensors. Beside the CMR effect, these materials also
exhibit intriguing physical properties such as insulator-metal and structure transition induced by
applied ic-field or photo radiation, charge ordering, orbital ordering, and phase separation
etc. The full understanding of these properties will definitely stimulate the progress of condensed
matter physics. Infrared spectr