搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Nd1-xSrxMnO3中掺杂浓度对电脉冲诱导电阻转变效应的影响

陈顺生 杨昌平 肖海波 徐玲芳 马厂

引用本文:
Citation:

Nd1-xSrxMnO3中掺杂浓度对电脉冲诱导电阻转变效应的影响

陈顺生, 杨昌平, 肖海波, 徐玲芳, 马厂

Effect of doping concentration on electric-pulse- induced resistance in Nd1-xSrxMnO3 ceramics

Chen Shun-Sheng, Yang Chang-Ping, Xiao Hai-Bo, Xu Ling-Fang, Ma Chang
PDF
导出引用
  • 采用两线测量模式对固相烧结方法制备的Nd1-xAxMnO3 (A= Ba, Ca, Sr,x= 00.9) 陶瓷样品电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应和I-V特性进行了测量. 结果表明, 与Nd0.7Sr0.3MnO3一样, 相同浓度掺杂的Nd0.7Ba0.3MnO3和Nd0.7Ca0.3MnO3 样品也能诱发稳定的室温EPIR效应. 进一步对Nd1-xSrxMnO3系列样品的EPIR研究表明, 这种界面相关的EPIR效应与样品中电子或空穴掺杂浓度密切相关, 在半掺杂 (x= 0.5)附近, 样品与电极接触界面能诱发稳定的EPIR效应. 然而, 随掺杂浓度的进一步增大或降低, EPIR效应逐渐出现减弱、不明显到完全消失的过程. 产生这种现象的原因可能与锰氧化物中由于掺杂浓度差异所导致的界面缺陷在不同极性脉冲激励下重新分布而产生的内电场强弱有关.
    Electric-pulse-induced resistances (EPIRs) and I-V characteristics of polycrystalline Nd1-xAxMnO3 (A = Ca, Ba, Sr, x = 0-0.9) ceramics synthesized by solid state reaction are investigated. The results show that similar to Nd0.7Sr0.3MnO3, compounds Nd0.7Ba0.3MnO3 and Nd0.7Ca0.3MnO3, with the same doped concentration as that of Nd0.7Sr0.3MnO3, can also exhibit a nonlinear I-V behaviour and a stable EPIR effect at room temperature. Further studies on the Nd1-xSrxMnO3 series indicate that the stability of EPIR is closely correlated with the Sr doped concentration. Around the half doping x= 0.5, the EPIR effect can be observed stably. With Sr concentration increasing or decreasing, however, the EPIR becomes weaker gradually and disappears completely if Sr concentration further increases or decreases. The redistribution of various defects between the electrode and bulk interface with polar pulses is proposed to explain the unique transport behaviour.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074067, 11174073) 和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-08-0674)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11074067, 11174073) and the Ministry of Education of China (Grant No. NCET-08-0674).
    [1]

    Zener C 1951 Phys. Rev. 82 403

    [2]

    Kanamori J 1960 J. Appl. Phys. 31 14S

    [3]

    Jonker G H, van Santen J H 1950 Physica 16 337

    [4]

    Jahn H A, Teller E 1937 Proc. Roy. Soc. A 161 220

    [5]

    Tan G T , Chen Z H, Zhang X Z 2005 Acta Phys. Sin. 54 379 (in Chinese) [谈国太, 陈正豪, 章晓中 2005 物理学报 54 379]

    [6]

    Coey M 2005 Nature Mater. 4 9

    [7]

    Wang S B, Zhang J C, Cao G X, Yu J, Jing C, Cao S X 2006 Acta Phys. Sin. 55 367 (in Chinese) [王仕鹏, 张金仓, 曹桂新, 俞坚, 敬超, 曹世勋 2006 物理学报 55 367]

    [8]

    Li B H, Xianyu W X, Wan X, Zhang J, Shen B G 2000 Acta Phys. Sin. 49 1366 (in Chinese) [李宝河, 鲜于文旭, 万欣, 张健, 沈保根 2000 物理学报 49 1367]

    [9]

    Yang C P, Chen S S, Dai Q, Guo D H, Wang H 2007 Acta Phys. Sin. 56 4908 (in Chinese) [杨昌平, 陈顺生, 戴琪, 郭定和, 王浩 2007 物理学报 56 4908]

    [10]

    Chen S S, Yang C P, Deng H, Sun Z G 2008 Acta Phys. Sin. 57 3798 (in Chinese) [陈顺生, 杨昌平, 邓恒, 孙志刚 2008 物理学报 57 3798]

    [11]

    Chen S S, Yang C P, Wang H, Medvedeva I V, Bärner K 2010 Mat. Sci. Eng. B 172 167

    [12]

    Liu S Q, Wu N J, Ignative A 2000 Appl. Phys. Lett. 76 2749

    [13]

    Tsui S, Baikalov A, Cmaidalka J, Sun Y Y, Wang Y Q, Xue Y Y, Chu C W, Chen L, Jacobson A J 2004 Appl. Phys. Lett. 85 317

    [14]

    Odagawa A, Sato H, Inoue I H, Akoh H, Kawasaki M, Tokura Y, Kanno T, Adachi H 2004 Phys. Rev. B 70 224403

    [15]

    Rozenberg M J, Inoue I H, Sanchez M J 2004 Phys. Rev. Lett. 92 178302

    [16]

    Kim D C, Seo S, Ahn S E, Suh D S, Lee M J, Park B H, Yoo I K, Baek I G, Kim H J, Yim E K, Lee J E, Park S O, Kim H S, Chung U I, Moon J T, Ryu B I 2006 Appl. Phys. Lett. 88 202102

    [17]

    Sawa A, Fujii T, Kawasaki M, Tokura Y 2004 Appl. Phys. Lett. 18 4073

    [18]

    Yang R, Li M X, Yu W D, Gao X D, Shang D S, Liu X J, Cao X, Wang Q, Chen L D 2009 Appl. Phys. Lett. 95 072105

    [19]

    Baikalov A, Wang Y Q, Shen B, Lorenz B, Tsui S, Sun Y Y, Xue Y Y, Chu C W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 957

    [20]

    Shang D S, Wang Q, Chen L D, Dong R, Li X M, Zhang W Q 2006 Phys. Rev. B 73 245427

    [21]

    Aoyama K, Waku K, Asanuma A, Uesu Y, Katsufuji T 2004 Appl. Phys. Lett. 85 1208

    [22]

    Chen S S 2010 MS Dissertation (Wuhan: Hubei University) (in Chinese) [陈顺生 2010 硕士学位论文 (武汉:湖北大学)]

    [23]

    Chen S S, Yang C P, Xu L F, Yang F J, Wang H B, Wang H, Xiong L B, Yu Y, Medvedeva I V, Bärner K 2010 Solid State Commun. 150 240

    [24]

    Chen S S, Yang C P, Ren C L, Wang R L, Wang H, Medvedeva I V, Baerner K 2011 Bull. Mater. Sci. 34 1

    [25]

    Chen S S, Huang C, Wang R L, Yang C P, Medvedeva I V, Sun Z G 2011 Acta Phys. Sin. 60 037304 (in Chinese) [陈顺生, 黄昌, 王瑞龙, 杨昌平, Medvedeva I V, 孙志刚 2011 物理学报 60 037304]

    [26]

    Yang C P, Chen S S, Dai Q, Song X P 2011 Acta Phys. Sin. 60 117202 (in Chinese) [杨昌平, 陈顺生, 戴琪, 宋学平 2011 物理学报 60 117202]

    [27]

    Pattabiraman M, Murugaraj P, Rangarajan G, Dimitropoulos C, Ansermet J P, Papavassiliou G, Balakrishnan G, Paul D M, Lees M R 2002 Phys. Rev. B 66 224415

    [28]

    Tarashita H, Neumeier J J 2005 Phys. Rev. B 71 134420

    [29]

    Chen P, Du Y W 2005 Chin. J. Phys. 39 357

    [30]

    Reinaldo Azevedo Vargas, Rubens Chiba, Marco Andreoli, Emilia Satoshi Miyamaru Seo 2010 Mater. Sci. Forum 660-661 1113

    [31]

    Woodward P M, Cox D E, Vogt T, Rao C N R, Cheetham A K 1999 Chem. Mater. 11 3528

    [32]

    Zhang T, Su Z H, Chen H J, Ding L H, Zhang W F 2008 Appl. Phys. Lett. 93 172104

    [33]

    Xie Y W, Sun J R, Wang D J, Liang S, Shen B G 2006 J. Appl. Phys. 100 033704

    [34]

    Morchshakov V, Annaorazov M P, Aybar H S, Yang C P, Troyanchuk I O, Barner K 2009 J. Appl. Phys. 105 063704

    [35]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2008 Semiconductor Physics (the 7th edition) (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp63-70 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋生 2008 半导体物理学(第7版)(北京:电子工业出版社) 第63—70页]

  • [1]

    Zener C 1951 Phys. Rev. 82 403

    [2]

    Kanamori J 1960 J. Appl. Phys. 31 14S

    [3]

    Jonker G H, van Santen J H 1950 Physica 16 337

    [4]

    Jahn H A, Teller E 1937 Proc. Roy. Soc. A 161 220

    [5]

    Tan G T , Chen Z H, Zhang X Z 2005 Acta Phys. Sin. 54 379 (in Chinese) [谈国太, 陈正豪, 章晓中 2005 物理学报 54 379]

    [6]

    Coey M 2005 Nature Mater. 4 9

    [7]

    Wang S B, Zhang J C, Cao G X, Yu J, Jing C, Cao S X 2006 Acta Phys. Sin. 55 367 (in Chinese) [王仕鹏, 张金仓, 曹桂新, 俞坚, 敬超, 曹世勋 2006 物理学报 55 367]

    [8]

    Li B H, Xianyu W X, Wan X, Zhang J, Shen B G 2000 Acta Phys. Sin. 49 1366 (in Chinese) [李宝河, 鲜于文旭, 万欣, 张健, 沈保根 2000 物理学报 49 1367]

    [9]

    Yang C P, Chen S S, Dai Q, Guo D H, Wang H 2007 Acta Phys. Sin. 56 4908 (in Chinese) [杨昌平, 陈顺生, 戴琪, 郭定和, 王浩 2007 物理学报 56 4908]

    [10]

    Chen S S, Yang C P, Deng H, Sun Z G 2008 Acta Phys. Sin. 57 3798 (in Chinese) [陈顺生, 杨昌平, 邓恒, 孙志刚 2008 物理学报 57 3798]

    [11]

    Chen S S, Yang C P, Wang H, Medvedeva I V, Bärner K 2010 Mat. Sci. Eng. B 172 167

    [12]

    Liu S Q, Wu N J, Ignative A 2000 Appl. Phys. Lett. 76 2749

    [13]

    Tsui S, Baikalov A, Cmaidalka J, Sun Y Y, Wang Y Q, Xue Y Y, Chu C W, Chen L, Jacobson A J 2004 Appl. Phys. Lett. 85 317

    [14]

    Odagawa A, Sato H, Inoue I H, Akoh H, Kawasaki M, Tokura Y, Kanno T, Adachi H 2004 Phys. Rev. B 70 224403

    [15]

    Rozenberg M J, Inoue I H, Sanchez M J 2004 Phys. Rev. Lett. 92 178302

    [16]

    Kim D C, Seo S, Ahn S E, Suh D S, Lee M J, Park B H, Yoo I K, Baek I G, Kim H J, Yim E K, Lee J E, Park S O, Kim H S, Chung U I, Moon J T, Ryu B I 2006 Appl. Phys. Lett. 88 202102

    [17]

    Sawa A, Fujii T, Kawasaki M, Tokura Y 2004 Appl. Phys. Lett. 18 4073

    [18]

    Yang R, Li M X, Yu W D, Gao X D, Shang D S, Liu X J, Cao X, Wang Q, Chen L D 2009 Appl. Phys. Lett. 95 072105

    [19]

    Baikalov A, Wang Y Q, Shen B, Lorenz B, Tsui S, Sun Y Y, Xue Y Y, Chu C W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 957

    [20]

    Shang D S, Wang Q, Chen L D, Dong R, Li X M, Zhang W Q 2006 Phys. Rev. B 73 245427

    [21]

    Aoyama K, Waku K, Asanuma A, Uesu Y, Katsufuji T 2004 Appl. Phys. Lett. 85 1208

    [22]

    Chen S S 2010 MS Dissertation (Wuhan: Hubei University) (in Chinese) [陈顺生 2010 硕士学位论文 (武汉:湖北大学)]

    [23]

    Chen S S, Yang C P, Xu L F, Yang F J, Wang H B, Wang H, Xiong L B, Yu Y, Medvedeva I V, Bärner K 2010 Solid State Commun. 150 240

    [24]

    Chen S S, Yang C P, Ren C L, Wang R L, Wang H, Medvedeva I V, Baerner K 2011 Bull. Mater. Sci. 34 1

    [25]

    Chen S S, Huang C, Wang R L, Yang C P, Medvedeva I V, Sun Z G 2011 Acta Phys. Sin. 60 037304 (in Chinese) [陈顺生, 黄昌, 王瑞龙, 杨昌平, Medvedeva I V, 孙志刚 2011 物理学报 60 037304]

    [26]

    Yang C P, Chen S S, Dai Q, Song X P 2011 Acta Phys. Sin. 60 117202 (in Chinese) [杨昌平, 陈顺生, 戴琪, 宋学平 2011 物理学报 60 117202]

    [27]

    Pattabiraman M, Murugaraj P, Rangarajan G, Dimitropoulos C, Ansermet J P, Papavassiliou G, Balakrishnan G, Paul D M, Lees M R 2002 Phys. Rev. B 66 224415

    [28]

    Tarashita H, Neumeier J J 2005 Phys. Rev. B 71 134420

    [29]

    Chen P, Du Y W 2005 Chin. J. Phys. 39 357

    [30]

    Reinaldo Azevedo Vargas, Rubens Chiba, Marco Andreoli, Emilia Satoshi Miyamaru Seo 2010 Mater. Sci. Forum 660-661 1113

    [31]

    Woodward P M, Cox D E, Vogt T, Rao C N R, Cheetham A K 1999 Chem. Mater. 11 3528

    [32]

    Zhang T, Su Z H, Chen H J, Ding L H, Zhang W F 2008 Appl. Phys. Lett. 93 172104

    [33]

    Xie Y W, Sun J R, Wang D J, Liang S, Shen B G 2006 J. Appl. Phys. 100 033704

    [34]

    Morchshakov V, Annaorazov M P, Aybar H S, Yang C P, Troyanchuk I O, Barner K 2009 J. Appl. Phys. 105 063704

    [35]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2008 Semiconductor Physics (the 7th edition) (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) pp63-70 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋生 2008 半导体物理学(第7版)(北京:电子工业出版社) 第63—70页]

  • [1] 张鹏, 朴红光, 张英德, 黄焦宏. 钙钛矿锰氧化物的磁相变临界行为及磁热效应研究进展. 物理学报, 2021, 70(15): 157501. doi: 10.7498/aps.70.20210097
    [2] 王建元, 白健英, 罗炳成, 王拴虎, 金克新, 陈长乐. BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3-复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究. 物理学报, 2018, 67(1): 017701. doi: 10.7498/aps.67.20172019
    [3] 陈顺生, 熊良斌, 杨昌平. Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷中界面陷阱态相关电阻转变行为. 物理学报, 2016, 65(8): 087302. doi: 10.7498/aps.65.087302
    [4] 吴美玲, 石大为, 阚芝兰, 王瑞龙, 丁益民, 肖海波, 杨昌平. La0.5Ca0.5MnO3内禀与界面电脉冲诱导电阻转变效应的比较. 物理学报, 2013, 62(20): 207302. doi: 10.7498/aps.62.207302
    [5] 陈顺生, 杨昌平, 阚芝兰, Medvedeva I V, Marchenkov S. 热压处理对Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷磁电输运影响. 物理学报, 2012, 61(18): 186202. doi: 10.7498/aps.61.186202
    [6] 伊丁, 秦伟, 解士杰. 钙钛矿锰氧化物中的极化子研究. 物理学报, 2012, 61(20): 207101. doi: 10.7498/aps.61.207101
    [7] 岳廷, 何灏, 张星, 李广. La0.55Ca0.45MnO3的电子密度分布变温X射线衍射测量. 物理学报, 2011, 60(5): 057501. doi: 10.7498/aps.60.057501
    [8] 胡妮, 刘雍, 程莉, 石兢, 熊锐. La0.4Ca0.6MnO3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究. 物理学报, 2011, 60(1): 017503. doi: 10.7498/aps.60.017503
    [9] 杨昌平, 陈顺生, 戴琪, 宋学平. Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷EPIR效应的起源. 物理学报, 2011, 60(11): 117202. doi: 10.7498/aps.60.117202
    [10] 邓恒, 杨昌平, 黄昌, 徐玲芳. 双层钙钛矿La1.8Ca1.2Mn2O7磁性相关I-V非线性与电输运性质. 物理学报, 2010, 59(10): 7390-7395. doi: 10.7498/aps.59.7390
    [11] 金克新, 赵省贵, 陈长乐. Cu掺杂La0.67Sr0.33CuxMn1-xO3薄膜的光诱导效应研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4953-4957. doi: 10.7498/aps.58.4953
    [12] 张成国, 章晓中. La1-xCaxMnO3(x≤1/3)中Ca掺杂的团簇化及其稳定性. 物理学报, 2008, 57(11): 7126-7131. doi: 10.7498/aps.57.7126
    [13] 吕红亮, 张义门, 张玉明, 车 勇, 王悦湖, 陈 亮. 4H-SiC 射频MESFET中陷阱参数的提取方法. 物理学报, 2008, 57(5): 2871-2874. doi: 10.7498/aps.57.2871
    [14] 羊新胜, 赵 勇. 铁磁性锰氧化物掺杂的ZnO压敏电阻性能研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3188-3192. doi: 10.7498/aps.57.3188
    [15] 康保娟, 曹世勋, 王新燕, 李领伟, 黎文峰, 刘 芬, 曹桂新, 郁黎明, 敬 超, 张金仓. 混合场中 (Pr1-yNdy)2/3Sr1/3MnO3体系磁转变行为研究. 物理学报, 2005, 54(2): 902-906. doi: 10.7498/aps.54.902
    [16] 束正煌, 董锦明. 轨道序对半掺杂锰氧化物光学性质的影响. 物理学报, 2003, 52(11): 2918-2922. doi: 10.7498/aps.52.2918
    [17] 杨林安, 张义门, 于春利, 张玉明. SiC功率金属-半导体场效应管的陷阱效应模型. 物理学报, 2003, 52(2): 302-306. doi: 10.7498/aps.52.302
    [18] 杨广亮, 鲜于文旭, 千正男, 金汉民. 纳米晶类钙钛矿型锰氧化物导电性的高压研究. 物理学报, 2000, 49(3): 553-556. doi: 10.7498/aps.49.553
    [19] 祝向荣, 沈鸿烈, 沈勤我, 李 铁, 邹世昌, Koichi Tsukamoto, Mamoru Okutomi, Takeshi Yanagisawa, Noboru Higuchi. 二元掺杂镧锰氧化物La-Ca-Ba-Mn-O的庞磁电阻特性. 物理学报, 1999, 48(13): 40-46. doi: 10.7498/aps.48.40
    [20] 傅春寅, 鲁永令, 曾树荣. 半导体深能级瞬态谱中多子脉冲下的少子陷阱响应. 物理学报, 1985, 34(12): 1559-1566. doi: 10.7498/aps.34.1559
计量
  • 文章访问数:  5918
  • PDF下载量:  450
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-14
  • 修回日期:  2011-12-28
  • 刊出日期:  2012-07-05

/

返回文章
返回