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钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的磁性和电性研究

万素磊 何利民 向俊尤 王志国 邢茹 张雪峰 鲁毅 赵建军

钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的磁性和电性研究

万素磊, 何利民, 向俊尤, 王志国, 邢茹, 张雪峰, 鲁毅, 赵建军
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  • 采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品, X-射线衍射分析表明, 样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相. 通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现: 在300 K以下, 随着温度的降低, 样品先后经历了二维短程铁磁有序转变 (TC2D ≈ 282 K)、三维长程铁磁有序转变(TC3D ≈ 259 K)、奈尔转变(TN ≈ 208K)和电荷有序转变(TCO ≈ 35 K); 样品 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在TN以下, 主要处于反铁磁态; 在TC3D达到370 K时, 样品处于铁磁-顺磁共存态, 在370 K以上时样品进入顺磁态. 此外, 分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到: 样品在金属-绝缘转变温度(TP ≈ 80 K)附近出现最大磁电阻值, 其位置远离TC3D, 表现出非本征磁电阻现象, 其磁电阻值约为61%. 在TCO以下, 电阻率出现明显增长, 这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的eg电子开始自发局域化增强所致. 通过对 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T 曲线拟合, 发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11164019)、内蒙古自治区科学基金(批准号:2011MS0108,2011MS0101)和内蒙古自治区高等学校科学研究基金(批准号:NJZZ11166,NJ10163,NJZY12202)资助的课题.
    [1]

    Zhao J J, Xing R, Lu Y, Haosi B Y, Zhao M Y, Jin X, Zheng L, Ning W, Sun Y, Cheng Z H 2008 Chin. Phys. 17 2721

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    Imada M, Fujimori A, Tokura Y 1998 Rev. Mod. Phys. 70 1039

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    Jonker G H 1956 Physica 22 707

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

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    Kimura T, Tomioka Y, Kuwahara H, Asamitsu A, Tamura M, Tokura Y 1996 Science 274 1698

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    Argyriou D N, Mitchell J F, Radaelli P G, Jorgensen J, Goodenough J, Cox D, Bordallo H 1999 Phys. Rev. B 59 8695

    [10]

    Deisenhofer J, Braak D, Krug von Nidda H A, Hemberger J, Eremina R M, Ivanshin V A, Balbashov A M, Jug G, Loidl A, Kimura T, Tokura Y 2005 Phys. Rev. Lett. 95 257202

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    Yang R F, Sun Y, He W, Li Q A, Cheng Z H 2007 Appl. Phys. Lett. 90 032502

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    Battle P D, Green M A, Laskey N S, Millburn J E, Murphy L, Rosseinsky M J, Sullivan S P, Vente J F 1997 Mater. Chem. 7 977

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    Zhang J, Wang F W, Zhang P L, Yan Q W 2000 Mater. Sci. Eng. B 76 6

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    Chen C X 2005 J. Inorg. Mater. 20 1 (in Chinese) [陈春霞 2005 无机材料学报 20 1]

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    Wang H J, Zheng L, Xing R, Zhao J J, Lu Y, Cheng Z H 2012 Sin. China: Phys. Mech. Astron. 42 695 (in Chinese) [王洪金, 郑琳, 邢如, 赵建军, 鲁毅, 成昭华 2012 中国科学: 物理学 力学 天文学42 695]

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    Zhou M, Wu H Y, Wang H J, Zheng L, Zhao J J, Lu Y 2012 Physica B 407 2219

    [21]

    Liu L 2005 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology) (in Chinese) [刘莉 2005 博士学位论文(武汉: 华中科技大学)]

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-22
  • 修回日期:  2014-08-13
  • 刊出日期:  2014-12-05

钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的磁性和电性研究

  • 1. 内蒙古科技大学包头师范学院物理科学与技术学院, 包头 014030;
  • 2. 内蒙古科技大学, 内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室, 包头 014010
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11164019)、内蒙古自治区科学基金(批准号:2011MS0108,2011MS0101)和内蒙古自治区高等学校科学研究基金(批准号:NJZZ11166,NJ10163,NJZY12202)资助的课题.

摘要: 采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品, X-射线衍射分析表明, 样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相. 通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现: 在300 K以下, 随着温度的降低, 样品先后经历了二维短程铁磁有序转变 (TC2D ≈ 282 K)、三维长程铁磁有序转变(TC3D ≈ 259 K)、奈尔转变(TN ≈ 208K)和电荷有序转变(TCO ≈ 35 K); 样品 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在TN以下, 主要处于反铁磁态; 在TC3D达到370 K时, 样品处于铁磁-顺磁共存态, 在370 K以上时样品进入顺磁态. 此外, 分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到: 样品在金属-绝缘转变温度(TP ≈ 80 K)附近出现最大磁电阻值, 其位置远离TC3D, 表现出非本征磁电阻现象, 其磁电阻值约为61%. 在TCO以下, 电阻率出现明显增长, 这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的eg电子开始自发局域化增强所致. 通过对 (La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T 曲线拟合, 发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.

English Abstract

参考文献 (21)

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