钙钛矿结构lalt1xgtkltxgtmnolt3gt系列复合材料合成及磁热性能研究

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1、内蒙古科技人学硕十学位论文摘要本论文以LaKMnO为研究对象，将两种不同成分的Lao彤Ko．15Mn03和Lao．9Ko．iMn03按一定的质量比例复合，得到一种在制冷工作温区内磁熵变(ASM)比较平滑的新型材料，从而增大温跨并提高循环效率，取得的主要研究成果如下：用H5DTPA作为配位酸，成功的制备了掺杂的非晶态配合物前躯体，热重分析和X射线衍射分析结果表明，非晶念配合物前躯体在600℃．1000℃热处理得到单相菱面体晶体结构的Lal-xKxMn03(X=0．1，0．15)，颗粒尺寸范围在30nm．100nm之间，提出一

2、种制备钙钛矿结构材料的新方法。配合物的非晶态配合物前躯体法，能够实现多种金属元素在原子水平上的均相混合，且各金属元素的掺杂可任意调整，容易形成化学计量比及非化学计量比的钙钛矿结构稀土氧化物，通过控制热处理工艺可实现对颗粒尺寸的调控，该方法对制备钙钛矿结构材料具有一定的指导意义。制备的Lal．xKxMn03(X-司．1，O．15)系列样品用物性测量系统(PPMS)研究磁热性能，测得的居里温度分别是138．OK、274．OK，在H=2T条件下，磁熵变(△SM)分别为1．01J／kg．K、3．03J／kg．K。与其他钙钛矿结构稀

3、土氧化物相比，该方法制备的‰．85Ko15Mn03居罩温度在室温附近，且有较大的磁热效应(MCE)，H／M．M2曲线表明顺磁．铁磁转变属于二级相变，该材料的磁滞损耗小，有望作为室温磁制冷材料的候选工质。Lao．85Ko．15Mn03和‰．9Ko．1Mn03按质量比等于3：1混合，经过研磨压片800。C、10h热处理制备的复合材料，用物性测量系统(PPMS)研究磁热性能，材料的居里温度是271．9K，在H-2T条件下，磁熵变(AS．M)为1．41J／kg．K。研究结果表明，复合材料的制冷温跨(△1k)为48．0K，比单一样品

4、Lao．ssKo．15Mn03的制冷温跨25K增大了92％，这对实现磁制冷材料在室温的利用非常有价值，说明复合方法是增大材料制冷温跨(△1k)的一种有效途径。关键词：磁制冷材料；钙钛矿结构材料；居里温度；磁热性能内蒙古科技人学硕士学位论文AbstractInthepaper,theLal．xKxMn03(X=o．1，O．15)isstudied，thenwepreparethellewmaterialthatcompoundthetwodifferentcompositionsLa0．85Ko．1sMn03和Lao．9Ko

5、．IMn03accordingtoacertainproportionofthequalityandthemagneticentropychange(ASM)issmoothwithrangeoftherefrigerationworkingtemperature，SOincreasingthetemperaturespanandimprovingckculmionefficiency，themainresearchresultsaleasfollows：UsingtheH5DTPAascomplexacid，thedop

6、ingamorphouscomplexprecurcorWassuccessfullyprepared，ThethermogravimetricanalysisandtheX-mydiffractionanalysisshowthattheLal．xKxMrl03(X=0．1-0．15)withsingle—phaserhombohedralstructureWaSobtainedbythedecompositionoftheprecursorunderthetemperatureof600℃-1000℃．thesizes

7、rangingfrom30nm-100nm．Thisproposedakindofnewmethodofpreparationforperovskitestructurematerials．Theaboveresearchresultsindicatethatthismethodcouldrealizehomogeneousmixingonthelevelofvariedmetalions．Theamorphousprecursormaycontainavarietyofmetalelements，theproportio

8、nsofthesemetalelementscanbeadjustedtotheneedoftheresultedproducts，thustherareearthoxiednanomaterialsofperovskitestructure、Ⅳithstoichiometryandnon-stoich