稀土双钙钛矿及类钙钛矿陶瓷结构、磁性和介电性能论文

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1、lIUllIIIHHIIIIIILIIIIIIIIIIIIIIIIIY2345727Structure,MaqneticandDielectricPropertiesofRareearthDoublePerovskiteandPerovskite--likeCeramicsAuthor’ssignature：一‘■‘·SupervJsor7Ssignature：ExternalReviewers：丑圣hQ旦婆!Q鱼曼墨Q△坠地g煦垦!堕iY丛墨i鲤X．iaoguangLi＼Professor＼UniversityofSc

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3、鱼墨墨Q△垫白i塑g型也∑曼!璺i鲤Xi垦堕g迦塾g￡h曼里塑：塑Q建墨墨Q!!黑h自i塑g堕塾iY曼!墨i鲤Dateoforaldefence：丛垒Y22，2Q!兰浙江大学研究生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。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，也不包含为获得逝江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贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：j静莎爰夕司

4、签字日期：29侈年岁月岁／目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：棚签字日期：．20侈年岁月多J目翩鲐p∥签字日期匆≥形；年3，月多／日摘要稀土双钙钛矿及类钙钛矿陶瓷是重要的巨介电材料，关于其独特介电特性的物理本质一直存在争议。本论文系统地研究了稀

5、土双钙钛矿及类钙钛矿陶瓷的晶体结构、磁学性能、介电性能和输运性能，通过对陶瓷微结构的表征和分析，深入探讨了各物理性能与结构之间的关系，揭示了其介电弛豫和巨介电效应的物理本质和结构起源。得到如下主要结论：Nd2NiMn06和Sm2NiMn06陶瓷具有与La2NiMn06陶瓷相同的单斜结构，B位Ni2+和Mn4+有序排列，且均为铁磁体，铁磁性起源于Ni2十一O．Mn4+超交换作用。随着A位镧系元素离子半径(JRLn)减小，体系键角减小，导致铁磁居里温度乃逐渐下降。同时这些陶瓷均具有巨介电效应，介电弛豫起源于

6、载流子在有序排列的Ni2+和Mn4+之间的跃迁，且相同频率下的介电常数s7随着Rh减小单调下降。铁磁居里温度和介电常数随RL丑的变化具有相同的变化规律，说明两者的结构起源存在着紧密的联系。Nd2NiMn06陶瓷在室温下具有负磁介电效应，进一步证实其磁学性能和介电性能之间存在着强烈的耦合作用。通过磁性和XPS分析证实NdzCoMn06和Sm2CoMn06陶瓷中存在C02-,-fMn41。构成的有序区和Co”／Mn3+构成的无序区，这些离子间的交换作用使得陶瓷呈现出两个磁性转变点。键角在Ln2MMn0

7、6(Ln=La，Nd和Sm；M=Ni和Co)陶瓷体系的磁学性能中起着非常重要的作用。随着键角的下降，铁磁居里温度死逐渐下降。Nd2CoMn06和Sm2CoMn06陶瓷的介电弛豫源自载流子在C02+和Mn4+之间的短程跳跃。在Ln2CoMn06(Ln=La，Nd和Sm)体系中随着RIjl减小，介电常数s’逐渐降低。铁磁居里温度％和介电常数s’随键角的变化具有相同的变化趋势，说明磁性和介电性能的结构起源都与键角紧密相关。La2CuTi06陶瓷在200．500K的温度

8、范围内存在一个具有明显频率色散的介电弛豫，并呈现出一个巨介电常数平台(e'10，000)。氧空位导致的Cu—Cu抖和Ti3+／Ti4+混价结构是产生该介电弛豫的主要原因，载流子在混价之间的跃迂贡献巨介电常数。氧气氛处理使得陶瓷中氧空位的数量减少，低价态CC和Ti3T离子部分转变成高价态的Cu2十和Ti4十离子，陶瓷中