La0.5Ba0.5MnO3纳米柱(棒)和BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3核壳结构的制备及磁电性质

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随着纳米技术的逐渐发展,纳米管、线、柱、棒以及核壳等形状的纳米材料引起了研究学者们的极大关注。另外,他们在新型国防建设、医疗药物、信息工程方向有不容小觑的贡献。因此本文主要从纳米材料的两个方面进行简单的研究。一方面是利用水热法在SrTiO3基片(001)面上生长了有取向的La0.5Ba0.5MnO3纳米柱和棒;另一方面利用溶胶-凝胶方法制备了BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3核壳纳米材料。并对纳米柱和核壳系列样品的磁电性质进行了研究,得到了以下结论。1、我们分别从垂直和平行膜面对纳米柱进行了磁化强度随温度的变化测量,结果发现纳米柱产生了明显的磁各向异性。利用磁晶各项异性中矫顽力与温度的关系式进行了拟合,拟合结果发现峰温为181.34K,与实验中测试的结果一致。进一步证实了这种磁各向异性来源于磁晶各向异性。不同温度下磁扭矩随磁场角度变化的结果显示,磁扭矩随角度的变化呈完美的周期性的余弦函数关系,在37°和217°时,磁扭矩最小,140°和320°时,磁扭矩最大。进一步证实了纳米柱的磁各向异性来源于Z轴的磁各向异性。由纳米棒的磁化曲线与磁滞回线的测量结果可以看出,该纳米棒的磁各向异性较纳米柱弱,但这种各向异性随温度却呈现了增强的趋势。我们推测这种增强主要来源于纳米棒形状上的变化。2、采用溶胶-凝胶法成功制备了核壳结构的BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3复合材料,BaTiO3的浓度分别为10%、20%、30%、40%和50%。BaTiO3为六方结构的反铁磁性纳米颗粒,颗粒大小约为60nm;而La0.67Sr0.33MnO3为正交结构的铁磁性颗粒,颗粒大小也为60nm。铁电材料BaTiO3的掺入,抑制了铁磁材料La0.67Sr0.33MnO3的磁性与导电性。由于两相之间强烈的耦合效应,使复合材料的磁电阻得到了很大的提高。150K,1T磁场下,复合材料磁电阻MR由12.4%(C10)增加到23.8%(C50);而在室温(300K)处的磁电阻,由1.8%(C10)增加到11.0%(C50)。在50K温度下,发现电阻曲线呈现了类似于蝴蝶形状的回滞现象。而在300K时,这种回滞现象消失。我们认为低温下,核壳C40和C50样品中两相之间界面的反铁磁耦合是电阻发生回滞的主要原因。
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