PDF《类钙钛矿化合物》

类钙钛矿化合物 !" (#$%!&') #$()'% 的磁性与磁电阻效应! 夏洪旭 闫骏余江应 张世远 (南京大学物理系, 固体微结构物理国家重点实验室, 南京 !"##$%) (!##% 年&月"日收到;

!##% 年"" 月"日收到修改稿) 利用固相反应法制备了名义成分为 '( )*, -"! 的类钙钛矿锰氧化物.

/ 射线衍射表明, 为了获得较为致 密的样品和减小杂相含量, 可以采用高温烧结再在 "#0%1 长时间空气中退火的制备方法. 样品在低温下同时存在 铁磁相和反铁磁相, 由于反铁磁相的存在导致样品在 ,231 时的磁化强度显著降低, 并在 &4 的高磁场下仍未达到 饱和.样品呈半导体导电性质, 在&31 和54 磁场下磁电阻比的最大值可达

6 ,57 . 关键词: [!"% ] (#, ) -"! 类钙钛矿锰氧化物,庞磁电阻效应,铁磁性,反铁磁性 *+!!:03%#8,0!!#),033#9,033#: ! 国家重点基础研究发展规划项目 (批准号: ;

"$$$#5,3#& 和##"' , '(! > , ?% > , @A% > , =B% > , 4C, > 等, " 为D(C*E4FGGFH 畸变离子, 如'+! > 和)*% > , 圆括号 内为理想 !#-% 型钙钛矿结构中的 # 座, 其中 # 为 适合于八面体配位的小半径金属离子, 如)*% > 和)*, > 等.含'+ 的此类单相化合物的晶体结构为具 有立方对称性 (空间群为 &'%) 的双层钙钛矿结构. 由于 D(C*E4FGGFH 效应使得 # 座的 )*―-―)* 键角 不是理想钙钛矿的 "&#I, 而是约 ",#I. 早在 !# 世纪 0# 年代末, 9FJKCLMF(+/ 等人[5] 、 'AGGANO 等人[0] 和! ;

# 为9& $ 为96$=. >1 (四角结构) ;

%为96$=. >1 (立方结构) 图.(&) 示出 *#(!) 烧结 *#+ 的样品 (样品 *) 和在*.(!) 烧结 *#+ 后空气中 *#(!) 退火 !.+ 的样品 (样品 !) 在#:#*A 磁场下的比饱和磁化强度#随温 度"变化的曲线, 随温度的降低, 两个样品都显示 出自发磁化, 样品 * 和样品 ! 的居里温度 "@ 分别为 *##) 和(!),! F" 曲线 (图.(?) ) 显示两个样品在居 里温度以上符合居里F外斯定律! G #H ( " I") , 顺 磁居里温度"分别为 *(J) 和'J),值得注意的是两 个样品的# 在低温下都出现峰值, 样品 * 出现在 J1), 样品 ! 出现在 !"),与KL=4 等人报道的结果不 同[**] , 他们利用溶胶F凝胶法和在 *M$%& 氧压条件 下经 '(!) 烧结 (.+ 制得的同样成分样品的# F" 曲 线没有峰值出现, 似乎呈现铁磁性,我们认为这种现 象可能与类钙钛矿的磁性结构 (磁性离子 96.

0 和$=!

0 占据 $ 座, $=!

0 和$=1

0 占据 % 座) 有关, 随温 度的降低, $ 座和 % 座之间的反铁磁交换作用逐渐 占优势, 造成# 下降, 因此# 峰值的出现正是反铁 磁交换作用与铁磁交换作用强烈竞争的结果, 图.(?) 内插图是较低温度范围内的 *H! F" 放大图, 从其 !

1 ! . ( 期 夏洪旭等: 类钙钛矿化合物 9& ($=. 96* ) $=1 >*. 的磁性与磁电阻效应 中最小值对应的温度可以估计出样品 ! 和样品 " 的 奈耳温度为 #$% 和"&%' 图$样品 ! 和样品 " 的! (! ()) 和!*" (! (+) 曲线 内插图为 !*" (!曲线放大图 图"样品 ! 和样品 " 在,-&% 时的初始磁化曲线 图"示出样品 ! 和样品 " 在,-&% 时的初始磁 化曲线'可以看出, 两个样品在 #. 磁场时仍未达到 饱和磁化'按趋近饱和率, 将! 曲线 (图"内插图) 外插至 !*#/ " 趋于零, 求得饱和磁化强度分 别为 ",-0123$ ・

456 ! (样品 !) 和#/-07 23$ ・456 ! (样品") , 相当于每分子磁矩为 "-0" 和#-7, #8 ' 这个结 图,样品 ! 和样品 " 在,-&% 时的磁滞回线 果远小于 .9:;