固相反应法制备的粉末Eu1-xSrxMnO4系列钙钛矿材料的临界特性

摘要

钙钛矿型化合物的性能特殊，它是一种很重要的压电材料、高温超导材料、催化材料以及磁制冷材料等．对钙钛矿材料的结构和性质的研究成为人们的热门课题．
　　在前人对ABO3型钙钛矿材料研究的基础上，本文选择制备的材料是钙钛矿锰氧化物．我们按摩尔比充分混合Eu2O3（4N），SrCO3（2N），MnO2（4N）后，利用马弗炉在空气中对混合物进行煅烧和烧结，使其完全反应最终得到粉末状Eu1-xSrxMnO3（x=0.2,0.3）钙钛矿材料．
　　利用X射线衍射对制备的样品进行结构分析，表明粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品是具有单一的钙钛矿结构，不存在杂散项，其空间群是Pnma（斜方晶系的），x=0.3的样品的对称性要高于x=0.2的样品．利用振动样品磁强计对样品进行磁性测量，经过分析计算可以得出样品的居里温度TC和临界系数β，γ，δ分别为：在x=0.2时，TC=52±1K，β=0.57±0.02，γ=1.34±0.01，δ=2.78±0.01；在x=0.3时，TC=56±1K,β=0.31±0.01，γ=0.67±0.02，δ=1.08±0.01．对比于各种模型知道，在x=0.2时，该材料与平均场模型的临界系数比较接近，可以认为它具有平均场模型的一些基本特征．样品的最大磁熵变和相对冷却能在x=0.2时，分别为3.174mJ/g K和70.27mJ/g；在x=0.3时，分别为2.382mJ/gK和100.40mJ/g．从上述结论可以知道，粉末Eu1-xSrxMnO3系列材料有较大的磁熵变和相对冷却能.

目录

声明

第一章 引言

1.1 研究背景

1.1.1 钙钛矿材料

1.1.2 ABO3型钙钛矿氧化物

1.1.3 钙钛矿锰氧化物

1.1.4 锰氧化物钙钛矿的磁制冷特性

1.2 本文的研究目的和意义

第二章 基本理论

2.1 相变理论

2.1.1 相变与相变分类

2.1.2顺磁——铁磁相变

2.1.3 序参量

2.1.4 热力学函数的临界指数

2.2 磁热效应

2.2.1 磁热效应的基本原理

2.2.2 磁热效应的热力学基础

2.3 铁磁性的理论和模型

2.3.1平均场理论

2.3.2 伊辛模型

2.3.3 海森伯模型

第三章 粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品的制备与测量

3.1 实验设备

3.1.1振动样品磁强计（VSM）

3.1.2 X射线衍射

3.1.3马弗炉

3.2 源材料

3.3 固相反应法

3.4 粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品的制备过程和测量

第四章 粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品的分析

4.1 样品的结构分析

4.2粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品的磁学特性

4.3 粉末Eu1-xSrxMnO3系列样品的临界系数

4.3.1 临界系数的定义

4.3.2 退磁场系数的确定

4.3.3 居里温度的确定

4.3.4 临界系数β,γ,δ的确定

4.4 计算磁熵变

第五章 结论

参考文献

致谢

附录A:攻读硕士期间发表的文章