钙钛矿锰氧化物sm0.5ca0.5mn1-xfexo3的制备、结构表征及磁性研究

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1、万方数据学校代码：10225学号：S15493学位论文钙钛矿锰氧化物Smo．5Cao．5Mnl_xFex03的制备、指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：结构表征及磁性研究侯菲菲李玉副教授硕士2015年4月东北林业大学学科专业：生物物理学论文答辩日期：2015年6月4日授予学位日期：2015年6月答辩委员会主席：论文评阅人：聋岁参栉素大学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S15493

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3、IlllIlllllIllUllI!IY2991979DissertationfortheDegreeofMasterSt

4、udyonSynthesis，StructureandMagneticPropertiesofPerovskiteCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor．：Speciality：Dateof0ralExamination：University：ManganiteSmo．5Ca0．5Mnl．xFex03HouFeifeiLiYuMasterBiophysicsJune4，2015NortheastForestry万方数据摘要近年来，AB03钙钛矿型氧化物因为其丰富多样的性质以

5、及电荷一自旋一轨道一晶格之间的强相互作用受到了人们越来越多的重视，这种强的相互作用，诱发了绝缘一金属相变、相分离等新的物理现象，被认为有广泛的应用前景，本论文以系列样品Smo．5Cao．5Mnl．xFex03(x=0，0．025，O．05，0．075，O．10，0．15，O．20，O．30)为研究对象，对其晶体结构、磁性质等进行测量，研究其丰富的性质。本文采用高温固相法制备系列样品Smo．5Cao．5Mnl《Fex03(x=0，0．025，0．05，0．075，0．10，0．15，0．20，0．30)并采用X射线衍射法及红外吸收光谱分析对合成的系列样品进行结构表征

6、，结果表明样品具有良好的单相性，属于正交结构钙钛矿型化合物。利用物理性质测量系统(PPMS)对系列样品的磁性质(必丁曲线、M-H曲线)进行测量，结果表明：在未掺杂的母相样品Smo．5Cao．5Mn03中，Mn离子有正三价和正四价两种价态，当Mn3+：Mn4+=1：1时，电荷有序性最强，容易产生铁磁团簇。在电荷有序温度以下时呈现玻璃态与相分离的共同特征。因为Fe在样品晶格中的替代位置是随机的，因此载流子的双交换作用引起的铁磁性也是随机的，故铁磁团簇的位置就会随机产生。随着Fe掺杂量的增加，电荷有序态逐渐被抑制。在M-T曲线中，零场冷却(ZFC)过程和有场冷却(FC)

7、过程在不可逆温度(Tirr)处出现了分叉，这是因为在ZFC过程中，掺杂产生的磁性离子的自旋方向随机分布，不存在长程磁有序态，在FC过程中，由于外加磁场，系列样品中的磁性离子在外场作用下出现了长程磁有序，方向与外加磁场趋于一致，随着温度的降低，这种磁有序逐渐被冻结，在ZFC过程中，在不可逆温度以下，样品的磁化强度达到最大值后，样品的磁化强度就逐渐减弱，这是铁磁团簇与反铁磁团簇相互竞争的结果，是相分离的典型特征。然而在T=2K时，ZFC过程的磁化强度随着Fe的掺入逐渐增大，在X=O．10时达到最大，之后又逐渐减小，这表明Fe的引入抑制了反铁磁有序，使铁磁有序得以增强，

8、在X=0．10时效果最为明显，之后抑制逐渐减弱。在肛日曲线中，通过分析发现系列样品表现出轻微的磁滞现象，随着掺杂量的增大，磁滞现象越发明显，进一步证实了样品中铁磁相的存在，然而所有样品的磁滞回线直到外磁场达到8T仍未显示出任何饱和迹象，表明样品中的铁磁成分含量非常少，系列样品的磁有序态和未掺杂的母相样品一样，反铁磁有序占主导地位，少量的铁磁成分只是掺杂离子引起的团簇中的一些短程的白旋同向排列，随着Fe掺杂量的增加，铁磁成分逐渐增大，并且与反铁磁成分相互竞争。关键词钙钛矿、相分离、电荷有序、自旋玻璃万方数据AbstractAbstractThemanganeseox

9、idesAB03、杭mperovsldtes觚nlrehavearousedagreatdealofinterestduetotheirvariouspropertiesandstrongcorrelationamongcharge，spin，orbitandlattice．Thiscouplingeffectisconsideredtobewideapplicationforaseriesofnewphysicalphenomenasuchasinsulation-metaltransitionandphaseseparation．WesynthesizedSm

10、0．5Ca