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现在,电子型掺杂的锰氧化物研究越来越引起了人们的高度重视,其一是其和空穴掺杂的锰氧化物结合在一起在自旋电子学方面存在重要的应用,其二是对其的研究还有助于丰富CMR材料的物理内容,为进一步理解CMR机制奠定基础。本论文所选取的研究对象是电子型掺杂钙钛矿结构的锰氧化物。本研究分为七个部分:
第一章:对具有CMR效应的钙钛矿结构锰氧化物的晶体结构、电磁性质、CMR效应可能的物理机制以及一些相关的物理现象进行了扼要的介绍。
第二章:系统研究了La0.9Te0.1MnO3体系La位掺杂Sm、Y和Ho的结构、电输运、磁性、热电势、热导率等物理性质。观察到在保持Mn2+/Mn3+比例固定为1/9,稀土离子半径和稀土离子磁性对锰氧化物物理性质具有显著影响。
第三章:系统研究了La0.9Te0.1MnO3体系Mn位掺杂Cr和Al的结构、电输运、磁性、热电势、热导率等物理性质。发现掺杂离子半径和磁性对体系物理性质具有显著影响。
第四章:研究了La0.9Te0.1MnO3体系Mn位掺杂Co的结构、电输运、磁性等物理性质。发现尽管随着掺杂量的增加,体系的TC降低,但是磁化强度M却在x≤0.15时随着掺杂量的增加而增大,这是由于超交换铁磁性的出现以及与另两个双交换通道Mn3+-O-Mn4+和Co2+-O-Mn4+的产生有关。
第五章:研究了La0.5Ca0.5MnO3中Ca位掺Te的电、磁和内耗等物理性质。发现Te掺杂破坏了体系的电荷有序相。这归因于两个方面,一是新的双交换通道Mn2+-O-Mn3+的产生;二是Te元素的掺杂使得体系的Mn3+O6八面体振动各向异性减弱,从而使得轨道极化减弱,破坏电荷有序相。
第六章:用内耗、电阻和杨氏模量原位测量方法研究了Ca1-xLaxMnO3(0.15≤x≤0.30)在不同电流下电阻率和模量的变化。发现电流导致体系电阻率和杨氏模量降低。这是因为电流将Q3畸变模量转变为Q2畸变模式,使得电—声耦合减弱,从而导致电阻率降低。
第七章:对全文的文献进行了总结。