Na+掺杂对Ca2 FeMoO6双钙钛矿磁性的影响
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双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的结构特征及磁性质杨小兰;高钦翔;万猛【摘要】与钙铁矿ABO3型氧化物材料进行比较,阐述了双钙钛矿A2BB'O6型氧化物材料的某些电磁特性及掺杂效应.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2010(012)004【总页数】5页(P79-82,93)【关键词】双钙铁矿氧化物;结构;磁电阻效应【作者】杨小兰;高钦翔;万猛【作者单位】遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002【正文语种】中文【中图分类】O4411998年,Kobayashi等人曾报道:在室温低场下,双钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6具有高达10%的隧穿型磁电阻效应[1],此后,这类氧化物备受关注。
本文从双钙钛矿氧化物的结构特点出发,阐述了其某些电磁特性及掺杂效应。
双钙钛矿A2BB'O6型氧化物是相应于钙钛矿ABO3型氧化物而命名的。
图1(a)为ABO3型钙钛矿氧化物的结构示意图,A为离子半径大的稀土类元素或碱土金属等,B为离子半径小的过渡金属元素等,B离子位于由氧离子围成的八面体的体心。
图1(b)为A2BB'O6型双钙钛矿氧化物的结构示意图,B位原子的八面体结构由BO6和B'O6交替排列而成,各个B、B'离子被氧离子隔开形成B-O-B'结合。
此时,B-O-B'的180°超交换作用占主导地位,可以忽略直接交换作用和90°超交换作用的影响。
但实际上离子大小、离子间的相互作用会对结构产生影响,多数情况会发生畸变,比如,在A2FeMoO6中,若A依次为Ca、Sr、Ba时,其晶体结构也依次由单斜到四方再到立方。
理想的双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6属四方晶系,I4/m空间群。
图2为我们根据实验数据,选择晶格参数a=b=0.5571 nm,c=0.7902 nm,α=β=γ=90°[2]来建立的晶体结构图。
《Ca、Sr掺杂La2CoMnO6和Sn-Co共掺杂BaFe12O19电磁波吸收性能的研究》篇一摘要:本文研究了Ca、Sr掺杂La2CoMnO6和Sn-Co共掺杂BaFe12O19两种复合材料的电磁波吸收性能。
通过实验测试和理论分析,探讨了不同掺杂元素对材料电磁参数及电磁波吸收性能的影响。
实验结果表明,适当的掺杂可以显著提高材料的电磁波吸收性能。
一、引言随着现代电子技术的快速发展,电磁波污染问题日益严重。
因此,研究开发具有优异电磁波吸收性能的材料显得尤为重要。
复合材料因其独特的物理和化学性质,在电磁波吸收领域具有广泛的应用前景。
本文选取了La2CoMnO6和BaFe12O19两种典型的复合材料,分别通过Ca、Sr掺杂以及Sn-Co共掺杂的方式,探究其电磁波吸收性能的改变。
二、材料制备与表征1. 材料制备La2CoMnO6和BaFe12O19的制备采用传统的固相反应法。
对于Ca、Sr掺杂,将CaO或SrCO3与原料混合后进行煅烧。
对于Sn-Co共掺杂,将SnO2和Co与BaFe12O19原料混合后进行煅烧。
2. 材料表征通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的复合材料进行物相分析和微观结构观察。
三、电磁波吸收性能测试1. 实验方法利用矢量网络分析仪对样品进行电磁参数测试,包括复介电常数和复磁导率等。
2. 结果分析根据测试结果,分析不同掺杂元素对材料电磁参数的影响,以及其对电磁波吸收性能的影响。
四、结果与讨论1. Ca、Sr掺杂La2CoMnO6的电磁波吸收性能Ca、Sr掺杂后,La2CoMnO6的复介电常数和复磁导率均有所提高。
适量的Ca、Sr掺杂可以增强材料的极化和磁化效应,从而提高电磁波的吸收能力。
然而,过量的掺杂可能导致材料结构的不稳定,反而降低其电磁波吸收性能。
2. Sn-Co共掺杂BaFe12O19的电磁波吸收性能Sn-Co共掺杂BaFe12O19后,材料的复介电常数和复磁导率均得到显著提高。
掺杂钙钛矿结构化合物的磁性和电输运性质钙钛矿类化合物(例如双钙钛矿氧化物La2CoMnO6、有机钙钛矿CH3NH3PbI3等)具有丰富的物理特性。
La2CoMn06具有较高的居里温度、较大的磁电阻效应和介电常数·等,在磁学与自旋电子学及器件领域有广泛研究与应用;CH3NH3PbI3具有优良的光伏性能,是新型太阳能电池研究的热点材料。
离子掺杂是有效调控材料物理特性的重要手段之一,因此本论文用不同离子对La2CoMnO6中La位和Co位以及CH3NH3PbI3中Pb位进行掺杂,探讨了离子掺杂对磁性与电性的影响机制。
通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、PPMS等设备对样品的晶体结构、表面形貌以及磁性和电输运特性等进行了系统的研究。
具体研究成果如下:1. La2CoMnO6镧位掺杂Ca的磁性和电输运性质的研究。
用固相反应方法制备了多晶La2.xCaxCoMn06 (0≤x≤0.5)样品,系统研究了Ca2+离子掺杂对La2CoMnO6晶体结构、表面形貌、磁性、电性和磁电阻效应的影响。
X射线衍射分析表明La位掺杂Ca2+离子保持了晶体单斜双钙钛矿结构(空间群PS1/n)。
磁性测量结果表明,Ca2+离子掺杂引起Co离子和Mn离子化合价的变化,并改变了 Co离子和Mn离子的超交换作用的种类以及不同磁性相的比例,导致样品的居里温度Tc和矫顽力HC降低,并增强了交换偏置效应。
电性测量结果表明,所有样品的导电机制均符合VRH模型,样品电阻率随Ca2+离子掺杂量的增加而减小。
样品均表现出自旋相关的负磁电阻效应,这种效应可用电阻网络理论来解释。
在低温下(T<200K),少量的Ca2+离子掺杂(x≤0.2)可优化多晶样品中铁磁相互作用和反铁磁相互作用的比例,从而在一定程度上增强磁电阻效应。
在105K、7T的条件下,样品x = 0.2可增强负磁电阻效应接近10%,达到58%。
这为研究La2CoMnO6的小半径离子掺杂效应提供实验依据,也为增强镧系锰基双钙钛矿材料磁电阻效应的研究提供参考。
掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物的磁性与磁热效应
的开题报告
一、背景介绍
钙钛矿锰氧化物作为一种重要的氧化物材料,在磁性和磁热效应方面具有广泛的应用。
掺杂不同离子的钙钛矿锰氧化物会改变其电子结构和磁矩状态,进而影响其磁性和磁热效应。
近年来,掺杂稀土元素的钙钛矿锰氧化物受到了广泛关注,由于其稀土元素的4f电子对磁性和磁热效应的影响,具有良好的磁性和磁热效应。
因此,深入探究掺杂稀土元素的钙钛矿锰氧化物的磁性和磁热效应具有重要的理论和应用意义。
二、研究目的
本研究旨在探究掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物的磁性和磁热效应,分析稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响,为开发新型高性能磁性和磁热材料提供基础理论和实验依据。
三、研究内容和方法
(1) 合成掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物材料;
(2) 利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等方法对合成材料进行物相、微观结构和形貌表征;
(3) 利用磁性测量系统对合成材料的磁性进行测试;
(4) 利用热电测量系统,测量合成材料的磁热效应;
(5) 分析掺杂稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响。
四、预期成果
(1) 成功合成掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物材料;
(2) 探究掺杂稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响;
(3) 提供基于稀土掺杂的高性能磁性和磁热材料的理论和实验依据。
双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性的开题报告
本开题报告将介绍双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性的相关研究。
双钙钛矿氧化物是
一类重要的功能材料,具有多种应用价值,例如在能源、储能、催化和传感等领域具
有广泛的应用。
第一部分将介绍双钙钛矿氧化物体系的结构。
双钙钛矿氧化物通常由两种金属离子和
氧离子组成,具有ABO3的晶体结构。
其中,A和B代表金属离子,O代表氧离子。
双钙钛矿氧化物的晶体结构是一种立方晶系的空间群,其中金属离子位于晶格点上,氧
离子位于晶格之间。
这种结构具有较高的稳定性和化学惰性,同时也使其能够表现出
多种有趣的物理性质。
第二部分将介绍双钙钛矿氧化物体系的磁性。
由于双钙钛矿氧化物的结构比较特殊,
因此它们通常具有复杂的磁性。
磁性是指物质在外磁场作用下表现出的一种物理特性。
双钙钛矿氧化物的磁性主要由金属离子和其自旋相互作用产生。
当金属离子之间的相
互作用强烈时,双钙钛矿氧化物将表现出反铁磁性,即自旋方向相反。
而当金属离子
之间的相互作用比较弱时,双钙钛矿氧化物将表现出顺磁性,即自旋方向相同。
除此
之外,双钙钛矿氧化物还具有其他一些有趣的磁性现象,例如巨磁阻效应和铁电磁性等。
综上所述,双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性是当前研究的热点之一,通过深入研究
双钙钛矿氧化物的结构和磁性,将有助于深入理解其物理性质,并有望推动其在微电子、储能等领域的应用。
文章编号:1001-9731(2016)07-07130-05双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的微结构及磁性能*王玉平1,2,杨新伟2,相宇博2,刘雯慧2,李金兰2,胡艳春2(1.新乡学院物理与电子工程学院,河南新乡453000;2.河南师范大学物理与电子工程学院,河南新乡453007)摘 要: 采用传统高温固相反应法和溶胶-凝胶法制备了样品Sr2FeMoO6,分别记为1和2#样品。
X射线衍射结果表明两种方法制备的样品均为单相,四方晶系,空间群为I4/m。
在烧结温度和烧结时间等同的条件下,2#样品的Fe/Mo有序度比1#样品的有序度要高,溶胶-凝胶法更易影响FeO6八面体结构,且该方法提升了FeO6八面体的对称性。
1和2#样品在300K温度下的单胞磁矩分别为1.88和2.17μB,热扰动和反位缺陷是影响单胞磁矩的重要因素。
关键词: X射线衍射;扫描电镜;晶体结构;磁性材料中图分类号: TM205文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.07.0240 引 言钙钛矿型过渡族金属氧化物因其具有特殊的结构和多种化合价等特征在众多氧化物材料中占据重要地位。
多年来,科研人员对其进行了广泛研究。
其中双钙钛矿氧化物具有独特的结构,它们的电学和磁学性质也十分奇特,使得双钙钛矿氧化物在磁传感器、磁存储器件等方面具有很好的应用前景[1-4]。
1998年日本科学家K.Kobayashi等发现双钙钛矿型化合物Sr2FeMoO6(SFMO)在300K(7T)时高达10%的遂穿型磁电阻效应,而且它的居里温度在室温之上(约420K),自发现以后受到科研工作者的广泛关注[5]。
Sr2FeMoO6属于典型的双钙钛矿型A2BB′O6结构。
在理想Sr2FeMoO6结构中,Fe3+、Mo5+分别有序地占据B和B′位置,呈NaCl型结构相间排列。
在实际Sr2FeMoO6结构中,由于Fe3+、Mo5+的离子半径差别为0.0035nm[6],电荷差别等于2,因此有部分Fe3+占据B′位置,同时有相同量的Mo5+离子占据B位置,称之为反位缺陷。
Na+掺杂对Ca2 FeMoO6双钙钛矿磁性的影响
周保范;彭财到;左亚路;席力
【期刊名称】《兰州大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2013(000)006
【摘要】采用溶胶凝胶法制备了Ca2-xNaxFeMoO6(06 x 60.4)系列样品.利用X-射线衍射和X-射线精修分析了样品的晶体结构和晶胞参数随Na含量的变化关系.利用超导量子干涉仪和振动样品磁强计分别研究了样品的低温磁性和高温磁性,得到了样品的磁化强度随温度和掺杂量的变化规律,测量了样品的居里温度.初步探索了Na+掺杂后所引入的空穴掺杂效应.%A Sol-gel method was used to fabricate the Ca2-xNaxFeMoO6(0 6 x 6 0.4) double perovskites samples. The crystal structure and cell parameters of Ca2-xNaxFeMoO6(0 6 x 6 0.4) were investigated by XRD and XRD refinement. The temperature and Na concentration dependence of magnetic properties were investigated by a vibrating sample magnetometer and a superconducting quantum interference device. The variations in the saturation magnetization and Curie temperature were explained by the hole-doping effect.
【总页数】5页(P838-841,846)
【作者】周保范;彭财到;左亚路;席力
【作者单位】兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州 730000;兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州 730000;兰州大学磁学与磁性材料教
育部重点实验室,兰州 730000;兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州 730000
【正文语种】中文
【中图分类】O482.5
【相关文献】
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4.双钙钛矿型催化剂的制备及其A位掺杂对催化活性的影响 [J], 王洁璐; 王洁玲; 李炯杰; 贾云
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