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

钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0, 0.15)的磁性和电性研究

何利民 冀钰 鲁毅 吴鸿业 张雪峰 赵建军

引用本文:
Citation:

钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0, 0.15)的磁性和电性研究

何利民, 冀钰, 鲁毅, 吴鸿业, 张雪峰, 赵建军

Magnetic and transport properties of layered perovskite manganites (La1-xEu x)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0, 0.15)

He Li-Min, Ji Yu, Lu Yi, Wu Hong-Ye, Zhang Xue-Feng, Zhao Jian-Jun
PDF
导出引用
  • 通过传统固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.15)多晶样品,并且对其磁性和电性进行了研究. 磁性测量表明:随着温度的降低,样品经历了一个复杂的转变过程,在温度为T*时经历二维短程铁磁有序转变,在温度为TC时进入三维长程铁磁态. 随着Eu的掺杂,T*和TC减小,并且样品(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 在低温区表现出自旋玻璃行为. 电性质测量表明:在母体La4/3Sr5/3Mn2O7中La 位掺杂Eu后电阻率明显变大,金属绝缘转变温度TMI降低,磁电阻峰值增大. 这些影响归因于较小的Eu3+离子替代La3+离子导致平均离子半径减小,晶格发生畸变. 此外,较小的Eu3+离子优先占据层间岩盐层的R-site,使La3+,Sr3+,Eu3+离子在(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 中的分布更加有序,所以x=0.15的样品的ρ-T曲线只有一个峰.
    The samples (La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.15) were prepared by the traditional solid-state reaction, and their magnetic and electrical properties were investigated. The magnetzation measurement reveals that as temperature lowers, all the samples undergo a complex magnetic transition process: they transform from the two-dimensional short-range ferromagnetic order at T* into the three-dimensional long-range ferromagnetic state at TC. With the increase of Eu doping, T* and TC are both reduced, and the sample (La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 exhibits spin-glass-like behaviour in a low temperature region. Electrical property measurements show that with the increase of Eu concentration, resistivity sharply increases, the metal-insulator transition temperature decreases and the magnetoresistance peak increases. These effects are attributed to the decrease of the average ionic radius diminution and the lattice distortion due to the substitution of the smaller Eu3+ ions for La3+ ions. In addition, the small-sized Eu3+ ion preferentially occupies the R site in the rock-salt layer, then the distributions of La3+, Sr3+, Eu3+ ions in the sample (La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 should be more orderly, so there is only one peak in the ρ-T curve of the sample with x=0.15.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11164019,11064008)、内蒙古自治区科学基金(批准号:2011MS0108,2011MS0101)、内蒙高校科学研究基金(批准号:NJZZ11166,NJ10163,NJZY12202)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11164019, 11064008), the Inner Mongolia Natural Science Foundation, China (Grant Nos. 2011MS0108, 2011MS0101), and the Science Foundation of the Inner Mongolia Higher Education Institutions of China (Grant Nos. NJZZ11166, NJ10163, NJZY12202).
    [1]

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

    [2]

    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. B 17 2721

    [3]

    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

    [4]

    Wang G Y, Guo H Y, Mao Q, Yang G, Peng Z S 2010 Acta Phys. Sin. 59 8883 (in Chinese) [王桂英, 郭焕银, 毛强, 杨刚, 彭振生 2010 物理学报 59 8883]

    [5]

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

    [6]

    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]

    [7]

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

    [8]

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

    [9]

    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

    [10]

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

    [11]

    Dho J H, Kim W S, Hur N H 2001 Phys. Rev. B 65 024404

    [12]

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

    [13]

    Wang A H, Liu Y, Zhang Z Y, Long Y, Cao G H 2004 Solid State Commun. 130 293

    [14]

    Asano H, Hayakawa J, Matsui M 1997 Phys. Rev. B 56 5395

    [15]

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

  • [1]

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

    [2]

    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. B 17 2721

    [3]

    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

    [4]

    Wang G Y, Guo H Y, Mao Q, Yang G, Peng Z S 2010 Acta Phys. Sin. 59 8883 (in Chinese) [王桂英, 郭焕银, 毛强, 杨刚, 彭振生 2010 物理学报 59 8883]

    [5]

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

    [6]

    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]

    [7]

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

    [8]

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

    [9]

    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

    [10]

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

    [11]

    Dho J H, Kim W S, Hur N H 2001 Phys. Rev. B 65 024404

    [12]

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

    [13]

    Wang A H, Liu Y, Zhang Z Y, Long Y, Cao G H 2004 Solid State Commun. 130 293

    [14]

    Asano H, Hayakawa J, Matsui M 1997 Phys. Rev. B 56 5395

    [15]

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

  • [1] 王少霞, 赵旭才, 潘多桥, 庞国旺, 刘晨曦, 史蕾倩, 刘桂安, 雷博程, 黄以能, 张丽丽. 过渡金属(Cr, Mn, Fe, Co)掺杂对TiO2磁性影响的第一性原理研究. 物理学报, 2020, 69(19): 197101. doi: 10.7498/aps.69.20200644
    [2] 阴敏, 张敏, 吕瑾, 武海顺. TM@Cu12N12团簇磁性第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(20): 203102. doi: 10.7498/aps.68.20190737
    [3] 侯清玉, 李勇, 赵春旺. Al掺杂和空位对ZnO磁性影响的第一性原理研究. 物理学报, 2017, 66(6): 067202. doi: 10.7498/aps.66.067202
    [4] 齐伟华, 马丽, 李壮志, 唐贵德, 吴光恒. 金属价电子结构对磁性和电输运性质的影响. 物理学报, 2017, 66(2): 027101. doi: 10.7498/aps.66.027101
    [5] 孙晓东, 徐宝, 吴鸿业, 曹凤泽, 赵建军, 鲁毅. Tb掺杂双层锰氧化物La4/3Sr5/3Mn2O7的磁熵变和电输运性质. 物理学报, 2017, 66(15): 157501. doi: 10.7498/aps.66.157501
    [6] 刘恩华, 陈钊, 温晓莉, 陈长乐. 顺磁性La2/3Sr1/3MnO3层对Bi0.8Ba0.2FeO3薄膜多铁性能的影响. 物理学报, 2016, 65(11): 117701. doi: 10.7498/aps.65.117701
    [7] 姚仲瑜, 孙丽, 潘孟美, 孙书娟. 第一性原理研究semi-Heusler合金CoCrTe和CoCrSb的半金属性和磁性. 物理学报, 2016, 65(12): 127501. doi: 10.7498/aps.65.127501
    [8] 姜恩海, 朱兴凤, 陈凌孚. Heusler合金Co2MnAl(100)表面电子结构、磁性和自旋极化的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(14): 147301. doi: 10.7498/aps.64.147301
    [9] 李诚迪, 赵敬龙, 仲崇贵, 董正超, 方靖淮. 量子顺电EuTiO3材料基态磁性的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(8): 087502. doi: 10.7498/aps.63.087502
    [10] 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. 物理学报, 2014, 63(23): 237501. doi: 10.7498/aps.63.237501
    [11] 杨育奇, 高庆庆, 李冠男. 组合结构化合物Ho2Ni7-xFex (x=03.0)的晶体结构、结构转变和磁性. 物理学报, 2013, 62(1): 016103. doi: 10.7498/aps.62.016103
    [12] 姚仲瑜, 傅军, 龚少华, 张月胜, 姚凯伦. 晶格各向同性应变对闪锌矿结构CrS和CrSe的半金属性和磁性的影响. 物理学报, 2011, 60(12): 127103. doi: 10.7498/aps.60.127103
    [13] 赵昆, 张坤, 王家佳, 于金, 吴三械. Heusler合金Pd2 CrAl四方变形、磁性及弹性常数的第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(12): 127101. doi: 10.7498/aps.60.127101
    [14] 文黎巍, 王玉梅, 裴慧霞, 丁俊. Sb系half-Heusler合金磁性及电子结构的第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(4): 047110. doi: 10.7498/aps.60.047110
    [15] 高潭华, 卢道明, 吴顺情, 朱梓忠. Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(4): 047502. doi: 10.7498/aps.60.047502
    [16] 江阔. Co掺杂对铁磁金属La0.8Sr0.2MnO3磁电阻影响机理. 物理学报, 2010, 59(4): 2801-2807. doi: 10.7498/aps.59.2801
    [17] 许小勇, 钱丽洁, 胡经国. 铁磁多层膜中的力致磁电阻效应. 物理学报, 2009, 58(3): 2023-2029. doi: 10.7498/aps.58.2023
    [18] 张加宏, 马 荣, 刘 甦, 刘 楣. 掺杂MgCNi3超导电性和磁性的第一性原理研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4816-4821. doi: 10.7498/aps.55.4816
    [19] 江 阔, 李合非, 马 文, 宫声凯. Mn的价态对La0.8Ba0.2MnO3电磁性能的影响. 物理学报, 2005, 54(9): 4374-4378. doi: 10.7498/aps.54.4374
    [20] 肖春涛, 韩立安, 薛德胜, 赵俊慧, H.Kunkel, G.Williams. La0.67Pb0.33MnO3的磁性及输运特性. 物理学报, 2003, 52(5): 1245-1249. doi: 10.7498/aps.52.1245
计量
  • 文章访问数:  2865
  • PDF下载量:  570
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-23
  • 修回日期:  2014-03-31
  • 刊出日期:  2014-07-05

钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0, 0.15)的磁性和电性研究

  • 1. 包头师范学院物理科学与技术学院, 内蒙古磁学与磁性材料重点实验室, 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:11164019,11064008)、内蒙古自治区科学基金(批准号:2011MS0108,2011MS0101)、内蒙高校科学研究基金(批准号:NJZZ11166,NJ10163,NJZY12202)资助的课题.

摘要: 通过传统固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.15)多晶样品,并且对其磁性和电性进行了研究. 磁性测量表明:随着温度的降低,样品经历了一个复杂的转变过程,在温度为T*时经历二维短程铁磁有序转变,在温度为TC时进入三维长程铁磁态. 随着Eu的掺杂,T*和TC减小,并且样品(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 在低温区表现出自旋玻璃行为. 电性质测量表明:在母体La4/3Sr5/3Mn2O7中La 位掺杂Eu后电阻率明显变大,金属绝缘转变温度TMI降低,磁电阻峰值增大. 这些影响归因于较小的Eu3+离子替代La3+离子导致平均离子半径减小,晶格发生畸变. 此外,较小的Eu3+离子优先占据层间岩盐层的R-site,使La3+,Sr3+,Eu3+离子在(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7 中的分布更加有序,所以x=0.15的样品的ρ-T曲线只有一个峰.

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回