磁性材料PrSrCoO的晶体结构、输运和磁性质研究

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本论文主要讨论的是Ln<,1-x>Sr<,1+x>CoO<,4>(Ln=La，Nd and Pr)的晶体结构和电磁性质。主要内容安排如下：第一章概述了钙钛矿的基本物理性质，特别是层状钴类氧化物的晶体结构和电磁行为，包括Ruddlesden-Popper的结构特征，Jahn-Teller效应、钴离子在四方晶系的自旋态、以及电磁性质随CoO<,2>导电层数的变化规律。第二章主要研究Pr<,1-x>Sr<,1+x>CoO<,4>(O≤x≤0.5)的晶体结构及随掺杂浓度和温度的变化关系。室温XRD测量发现随Sr含量的增加晶胞参数和键长都有些变化，这与离子半径较大的Sr<'2+>离子(112 pm)替代半径较小的Pr<'3+>离子(101 pm)对应。拉曼和红外光谱中各振动模的震动频率随掺杂量的变化关系与晶体键长的变化规律基本一致，说明振动模随掺杂量的频移主要是离子间库仑力的变化引起。第三章利用电阻率、热电势、磁阻、磁化率、磁滞回线等研究了Pr<,1-x>Sr<,1+x>CoO<,4>(x=0.2，0.3，0.5)的输运和磁性质。该材料在测量温度输运性质显示半导体行为，高温部分满足热激活模式。随温度的降低样品经历了顺磁态到Griffiths相，再到铁磁态，最后到团簇玻璃态的转变：两种价态的钴离子，Co<'3+>和Co<'4+>，在顺磁区都处于中自旋态；比较相同结构的其它稀土金属掺杂的钴氧化物的磁性质，我们认为Pr<,1-x>Sr<,1+x>CoO<,4>丰富的磁性质主要是由镨离子引起的，并且这些性质需要在一定的无序度或晶胞畸变范围内才会出现。第四章研究了Ln<,2-x>S<,x>CoO<,4>不同稀土元素掺杂下输运和磁性质深入讨论。由于结构上的相似性，在输运和磁性质方面，所有样品都表现出相似性，但也展现了一定的变化规律，特别是在磁性质方面，在本论文中都进行了讨论。

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作者
李蜜;
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作者单位

中国科学技术大学;

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授予单位中国科学技术大学;
学科凝聚态物理
授予学位硕士
导师姓名阮可青;
年度 2008
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类磁性材料;
关键词
磁性材料; 晶体结构; 输运性质; 磁性质;

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