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钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究

王志国 向俊尤 徐宝 万素磊 鲁毅 张雪峰 赵建军

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钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究

王志国, 向俊尤, 徐宝, 万素磊, 鲁毅, 张雪峰, 赵建军

Magnetic and transport properties of perovskite manganites (La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) polycrystalline samples

Wang Zhi-Guo, Xiang Jun-You, Xu Bao, Wan Su-Lei, Lu Yi, Zhang Xue-Feng, Zhao Jian-Jun
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  • 采用传统的高温固相烧结法制备了双层钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2 O7 (x=0, 0.025)多晶样品. 通过X射线衍射仪研究发现样品为Sr3Ti2O7型四方结构, 空间群为I4/mmm; 磁性测量表明, Gd3+掺杂后的样品(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7的三维磁有序转变温度(TC13D)、磁化强度(M)均降低, 这是由于Gd3+的掺杂引起晶格的畸变, 从而使得晶格常数发生改变, 减弱了铁磁耦合而导致的; 通过电子自旋共振谱测量发现, 在TC3DTTC13D (La4/3Sr5/3Mn2O7 样品的三维磁有序转变温度, TC03D)T3+的掺杂使得载流子局域长度的减小. 这表明载流子需要吸收更多的能量才能克服晶格的束缚进行跳跃, 因此(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2 O7 样品的电阻较高.
    The polycrystalline samples of two-layered perovskite manganites (La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) are prepared by traditional solid state reaction method. X-ray diffraction measurements show that both samples are of the Sr3Ti2O7 -type tetragonal phase (space groups I4/mmm). Magnetic measurements show that Gd3+ doping reduces the magnetic transition temperature (TC3D) and magnetization (M) of the doped sample (La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7, which is because Gd3+ doping induces lattice distortion and change the lattice constant, and subsequently weakens the double exchange interactions. It is found from electron spin resonance measurements that short-range ferromagnetic clusters appear in the paramagnetic background of both samples at temperatures TC3DTTC3DT0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7 has a higher resistance. This is because Gd3+ doping reduces the localization length of carriers, and makes conducting carriers absorb more energy to overcome the bound potentials in the lattice.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11164019, 11064008)和包头科学技术局产学研合作项目(批准号:2014X1014-01)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11164019, 11064008) and the Science and Technology in Baotou Production-Study-Research Cooperation Projects, China (Grant No. 2014X1014-01).
    [1]

    Xiang J Y, Wang Z G, Xu B, Sun Y B, Wu H Y, Zhao J J, Lu Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 157501 (in Chinese) [向俊尤, 王志国, 徐宝, 孙运斌, 吴鸿业, 赵建军, 鲁毅 2014 物理学报 63 157501]

    [2]

    Han L A, Chen C L, Dong H Y, Wang J Y, Gao G M, Luo B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 541 (in Chinese) [韩立安, 陈长乐, 董慧迎, 王建元, 高国棉, 罗炳成 2008 物理学报 57 541]

    [3]

    Mitchell J F, Argyriou D N, Jorgensen J D, Hinks D G, Potter C D, Bader S D 1997 Phys. Rev. B 55 63

    [4]

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

    [5]

    Liu L, Zhang L J, Niu L Y, Liu S, Xia Z C, Yuan S L 2005 Mater. Sci. Eng. B 117 227

    [6]

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

    [7]

    Hirota K, Ishihara S, Fujioka H, Kubota M, Yoshizawa H, Moritomo Y, Endoh Y, Maekawa S 2002 Phys. Rev. B 65 064414

    [8]

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

    [9]

    Moritomo Y, Asanutsy A, Kuwahara H, Tokura Y 1996 Nature 380 141

    [10]

    Liu L, Xia Z C, Yuan S L 2006 Mater. Sci. Eng. B 127 55

    [11]

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

    [12]

    Perring T G, Aeppli G, Moritomo Y, Tokura Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3197

    [13]

    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

    [14]

    Zhao J J, Lu Y, Haosi B Y, Xing R, Yang R F, Li Q A, Sun Y, Cheng Z H 2008 Chin. Phys. B 17 2717

    [15]

    Chattopadhyay S, Giri S, Majumdar S 2012 J. Appl. Phys. 112 083915

    [16]

    He L M, Ji Y, Wu H Y, Xu B, Sun Y B, Zhang X F, Lu Y, Zhao J J 2014 Chin. Phys. B 23 077601

    [17]

    He L M, Ji Y, Lu Y, Wu H Y, Zhang X F, Zhao J J 2014 Acta Phys. Sin. 63 147503 (in Chinese) [何利民, 冀钰, 鲁毅, 吴鸿业, 张雪峰, 赵建军 2014 物理学报 63 147503]

    [18]

    Shannon R D, Prewitt C T 1976 Acted Crystallogr. 32 751

    [19]

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

    [20]

    Goodenough J B, Zhou J S 1997 Nature 386 229

  • [1]

    Xiang J Y, Wang Z G, Xu B, Sun Y B, Wu H Y, Zhao J J, Lu Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 157501 (in Chinese) [向俊尤, 王志国, 徐宝, 孙运斌, 吴鸿业, 赵建军, 鲁毅 2014 物理学报 63 157501]

    [2]

    Han L A, Chen C L, Dong H Y, Wang J Y, Gao G M, Luo B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 541 (in Chinese) [韩立安, 陈长乐, 董慧迎, 王建元, 高国棉, 罗炳成 2008 物理学报 57 541]

    [3]

    Mitchell J F, Argyriou D N, Jorgensen J D, Hinks D G, Potter C D, Bader S D 1997 Phys. Rev. B 55 63

    [4]

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

    [5]

    Liu L, Zhang L J, Niu L Y, Liu S, Xia Z C, Yuan S L 2005 Mater. Sci. Eng. B 117 227

    [6]

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

    [7]

    Hirota K, Ishihara S, Fujioka H, Kubota M, Yoshizawa H, Moritomo Y, Endoh Y, Maekawa S 2002 Phys. Rev. B 65 064414

    [8]

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

    [9]

    Moritomo Y, Asanutsy A, Kuwahara H, Tokura Y 1996 Nature 380 141

    [10]

    Liu L, Xia Z C, Yuan S L 2006 Mater. Sci. Eng. B 127 55

    [11]

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

    [12]

    Perring T G, Aeppli G, Moritomo Y, Tokura Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3197

    [13]

    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

    [14]

    Zhao J J, Lu Y, Haosi B Y, Xing R, Yang R F, Li Q A, Sun Y, Cheng Z H 2008 Chin. Phys. B 17 2717

    [15]

    Chattopadhyay S, Giri S, Majumdar S 2012 J. Appl. Phys. 112 083915

    [16]

    He L M, Ji Y, Wu H Y, Xu B, Sun Y B, Zhang X F, Lu Y, Zhao J J 2014 Chin. Phys. B 23 077601

    [17]

    He L M, Ji Y, Lu Y, Wu H Y, Zhang X F, Zhao J J 2014 Acta Phys. Sin. 63 147503 (in Chinese) [何利民, 冀钰, 鲁毅, 吴鸿业, 张雪峰, 赵建军 2014 物理学报 63 147503]

    [18]

    Shannon R D, Prewitt C T 1976 Acted Crystallogr. 32 751

    [19]

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

    [20]

    Goodenough J B, Zhou J S 1997 Nature 386 229

  • [1] 贺华丹, 钟琦超, 解文军. 声悬浮条件下双水相液滴的蒸发与相分离. 物理学报, 2024, 73(3): 034304. doi: 10.7498/aps.73.20230963
    [2] 王晶, 焦阳, 田文得, 陈康. 低惯性与高惯性活性粒子混合体系中的相分离现象. 物理学报, 2023, 72(19): 190501. doi: 10.7498/aps.72.20230792
    [3] 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
    [4] 刘博阳, 宋文涛, 刘争晖, 孙晓娟, 王开明, 王亚坤, 张春玉, 陈科蓓, 徐耿钊, 徐科, 黎大兵. AlGaN表面相分离的同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征. 物理学报, 2020, 69(12): 127302. doi: 10.7498/aps.69.20200099
    [5] 梁燚然, 梁清. 带电纳米颗粒与相分离的带电生物膜之间相互作用的分子模拟. 物理学报, 2019, 68(2): 028701. doi: 10.7498/aps.68.20181891
    [6] 纪丹丹, 张劭光. 三区域膜泡相分离模式之间转变的研究. 物理学报, 2018, 67(18): 188701. doi: 10.7498/aps.67.20180828
    [7] 武力乾, 齐伟华, 李雨辰, 李世强, 李壮志, 唐贵德, 葛兴烁, 丁丽莉. 热处理对钙钛矿锰氧化物La0.95Sr0.05MnO3离子价态和磁结构的影响. 物理学报, 2016, 65(2): 027501. doi: 10.7498/aps.65.027501
    [8] 杨虹, 齐伟华, 纪登辉, 尚志丰, 张晓云, 徐静, 郎莉莉, 唐贵德. 钙钛矿锰氧化物La2/3Sr1/3FexMn1-xO3的结构与磁性研究. 物理学报, 2014, 63(8): 087503. doi: 10.7498/aps.63.087503
    [9] 向俊尤, 王志国, 徐宝, 孙运斌, 吴鸿业, 赵建军, 鲁毅. 双层钙钛矿(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.05)的相分离. 物理学报, 2014, 63(15): 157501. doi: 10.7498/aps.63.157501
    [10] 任群, 王楠, 张莉, 王建元, 郑亚萍, 姚文静. 调幅分解及形核对相分离作用机理研究. 物理学报, 2012, 61(19): 196401. doi: 10.7498/aps.61.196401
    [11] 王强. Bi0.5Ca0.5Mn1-xCoxO3体系中的电荷有序和相分离. 物理学报, 2010, 59(9): 6569-6574. doi: 10.7498/aps.59.6569
    [12] 李美丽, 付兴烨, 孙宏宁, 赵洪安, 李丛, 段永平, 闫元, 孙民华. 高压作用下相分离液体玻璃转变的分子动力学研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5604-5609. doi: 10.7498/aps.58.5604
    [13] 刘 锐, 李寅阊, 厚美瑛. 三维颗粒气体相分离现象. 物理学报, 2008, 57(8): 4660-4666. doi: 10.7498/aps.57.4660
    [14] 赵华英, 杨 欢, 马继云, 方 煦, M. Kamran, 戴耀民, 李 明, 赵柏儒, 邱祥冈. La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3薄膜的应变效应. 物理学报, 2008, 57(11): 7168-7172. doi: 10.7498/aps.57.7168
    [15] 翟 薇, 王 楠, 魏炳波. 偏晶溶液相分离过程的实时观测研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2353-2358. doi: 10.7498/aps.56.2353
    [16] 蒋中英, 郁伟中, 黄彦君, 夏元复, 马淑新. SMMA/SMA共聚物共混物的自由体积的热动态特性与相分离行为的PALS研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3136-3140. doi: 10.7498/aps.55.3136
    [17] 张华力, 刘 卫, 李栋才, 吴修胜, 陈初升. La2NiO4+δ体系相分离现象的低频内耗研究. 物理学报, 2004, 53(11): 3834-3838. doi: 10.7498/aps.53.3834
    [18] 冯文强, 诸跃进. 外噪声场对二元混合物相分离的驱动作用. 物理学报, 2004, 53(11): 3690-3694. doi: 10.7498/aps.53.3690
    [19] 张斌, 刘言军, 徐克舒, 贾 瑜. 全息聚合物弥散液晶材料衍射特性的优化. 物理学报, 2003, 52(1): 91-95. doi: 10.7498/aps.52.91
    [20] 鲁 毅, 李庆安, 邸乃力, 成昭华. 钙钛矿型稀土锰氧化合物Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn1-x FexO3中Mn位的Fe替代效应. 物理学报, 2003, 52(6): 1520-1523. doi: 10.7498/aps.52.1520
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-30
  • 修回日期:  2014-10-23
  • 刊出日期:  2015-03-05

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