氧化物电磁性质和Fe-Ni-P-B合金穆斯堡尔的研究

摘要

本文中分别用溶胶凝胶和固相反应法制备了单钙钛矿结构的La<,0.67>Sr<,0.33>MnO<,3>和掺Y的La-Ca-Mn-O,以及双钙钛矿结构的Sr<,2>FeMoO<,6>、Sr<,2>FeWO<,6>和Sr<,2>MnMoO<,6>.比较系统地研究了单钙钛矿A位掺杂对钙钛矿LaMnO<,3>的居里温度的影响、双钙钛矿的电磁性质以及制备工艺对其电磁性质的影响.另外,本文还对不同球磨时间、强度以及不同的掺杂对机械合金法制备的Fe-Ni-P-B的相结构以及非静态的形成过程进行了穆斯堡尔研究.得到如下结论:一、对钙钛矿结构氧化物的研究.1.用固相反应法确实得到了钙钛矿结构的La<,0.67>Sr<,0.33>MnO<,3>,La<,0.57>Y<,0.1>Ca<,0.33>MnO<,3>和La<,0.47>Y<,0.2>Ca<,0.33>MnO<,3>.得到了结构、比饱和磁化强度σs、矫顽力Hc和居里温度Tc等物理参量.2.得到的La<,0.67>SrM<,0.33>MnO<,3>局里温度高于室温,在单钙钛矿结构的氧化物中不多见.并且这对应用有较大的优势.3.Y的参入降低了La-Ca-Mn-O的居里温度,但使得磁电阻增加了近3个数量级.4.用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿结构巨磁电阻物质Sr<,2>FeMoO<,6>.通过X射线衍射和室温磁电阻的测量对Sr<,2>FeMoO<,6>进行了研究.根据XRD的结果显示它的晶体结构为四方结构.居里温度高于室温.在室温和1.35T磁场下的磁电阻MR(MR=(ρ(H)-ρ(0))/ρ(H))达10.3％.5.用固相反应法制备Sr<,2>FeWoO<,6>和Sr<,2>MnMoO<,6>.X射线衍射分析结果显示Sr<,2>FeWoO<,6>,Sr<,2>MnMoO<,6>样品为四方对称结构.室温磁性测量未显示出磁性,结合文献,可知其呈反铁磁性,奈耳温度在10K-20K左右.实验结果有待于进一步的测量.6.样品的扫描电镜照片显示用溶胶-凝胶法制备的样品的平均晶粒尺寸小于用固相反应法制备的样品.前者的平均晶粒尺寸为39nm,后者的平均晶粒尺寸约为几百纳米.二、Fe-Ni-P-B系列合金的穆斯堡尔研究1.用X射线衍射仪对不同机械合金化处理的Fe<,80>Ni<,20>、Fe<,50>Ni<,50>、Fe<,97>Ni<,1.5>P<,1.5>、Fe<,40>Ni<,40>P<,20>、Fe<,40>Ni<,40>P<,14>B<,6、Fe61.6Ni15.4CuNb2P14B6等颗粒样品进行了分析,结果表明用机械合金法制备的样品确实形成了合金颗粒.2.用穆斯堡尔谱仪对样品进行了测量,并且对所得谱进行了拟合,试验数据与拟合曲线符合很好.3.通过拟合,得到了样品的各套亚谱的Mossbauer参数.4.X射线和穆斯堡尔谱分析表明在Fe-Ni合金中加入P、B可促进其产生非晶.5.用振动样品磁强计测量了样品的磁滞回线,计算了样品的比饱和磁化强度.结果显示当球磨时间增长和球磨强度增加时,样品的比饱和磁化强度减小.

目录

文摘

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第一章绪论

第一节引言

第二节掺杂对居里温度和结构的影响

第三节解释磁性和特大磁电阻效应的有关术语和理论模型

参考文献

第二章样品制备与表征方法

第一节样品制备方法

第二节物性表征

第三节磁性测量

第四节穆斯堡尔谱

参考文献

第三章掺杂对LaMnO3的居里温度、磁性和结构的影响

引言

第一节实验方法

第二节La0.67Sr0.33MnO3的物性表征和磁性测量

第三节Y掺杂La0 67-xYxCa0 33MnO3的物性表征及居里温度

第四节结论

参考文献

第四章双钙钛矿氧化物的结构以及电，磁性质

引言

第一部分双钙钛矿氧化物的研究进展

第一节双钙钛矿氧化物的分类

第二节双钙钛矿氧化物的晶体结构

第三节电子结构

第四节双钙钛矿氧化物的电磁性质

第五节A位或B位离子取代对双钙钛矿氧化物电磁性质得影响

第二部分Sr2FeMoO6的制备、电磁性质

第一节引言

第二节溶胶-凝胶法制备样品

第三节结果与讨论

第四节结论

第三部分Sr2FeWO6和Sr2MnMoO6的制备和性质

第一节引言

第二节固相相法制备Sr2FeWO6和Sr2MnMoO6

第三节结果与讨论

第四节结论

参考文献

第五章Fe-Ni-P-B系列合金的M6ssbauer研究

第一节引言

第二节实验样品的制备方法及物性表征

第三节实验结果与分析

3.1XRD分析

3.2穆斯堡尔谱测量和分析

3.3振动样品磁强计

第四节机械合金化Fe-Ni-P-B系列的原理和讨论

第五节结论

参考文献

致谢