Dy掺杂钙钛矿锰氧化物Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_(3)的磁性研究 被引量：2

1

作者 郝志军 云慧琴 +2 位作者 陈金欢 李成 赵建军 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第5期14-21,共8页

采用传统高温固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物Pr_((0.87-x)D)y_(x)Ca_(0.13)MnO_(3)(x=0、0.05、0.1、0.15)系列多晶样品,研究Dy的掺杂量对母相Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_(3)样品的结构、磁性以及磁热效应的影响。掺杂量为0、0.05和0.1的... 采用传统高温固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物Pr_((0.87-x)D)y_(x)Ca_(0.13)MnO_(3)(x=0、0.05、0.1、0.15)系列多晶样品,研究Dy的掺杂量对母相Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_(3)样品的结构、磁性以及磁热效应的影响。掺杂量为0、0.05和0.1的样品满足预成型团簇相的典型特征,而掺杂量为0.15的样品满足类Griffiths相的典型特征;当T<T_(N)时,该组样品铁磁性减弱,反铁磁性增强;在T_(C)<T<220 K的温度区间内,该组样品处于顺磁-铁磁共存态,对于Pr_(0.72)Dy_(0.15)Ca_(0.13)MnO_(3)样品,当T>T_(G)(330 K)时,此样品处于纯顺磁态。当外加磁场为7 T时,该组样品最大磁熵变的负值分别约为4.60770(x=0)、4.11222(x=0.05)、3.87818(x=0.1)、3.84890 J/(kg·K)(x=0.15),可见随着Dy元素的掺入,最大磁熵变的负值在减小,但却增加了半高宽温区的范围。由Arrott曲线和重标定曲线都可以说明,母相Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_(3)样品和Pr_(0.82)Dy_(0.05)Ca_(0.13)MnO_(3)样品经历的都是二级相变,Pr_(0.77)Dy_(0.1)Ca_(0.13)MnO_(3)样品和Pr_(0.72)Dy_(0.15)Ca_(0.13)MnO_(3)样品经历的都是一级相变。 展开更多

关键词 钙钛矿锰氧化物 磁熵变 高温区磁制冷 相变

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Tb掺杂双层锰氧化物La4/3Sr5/3Mn2O7的磁熵变和电输运性质 被引量：11

2

作者 孙晓东 徐宝 +3 位作者 吴鸿业 曹凤泽 赵建军 鲁毅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期239-246,共8页

研究了Tb掺杂对双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7磁熵变和电输运性质的影响.样品采用传统固相反应法制备,两样品的名义组分可以表示为(La_(1-x)Tb_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.025),磁场为7 T时的最大磁熵变?S_M分别为-4.60 J/(k... 研究了Tb掺杂对双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7磁熵变和电输运性质的影响.样品采用传统固相反应法制备,两样品的名义组分可以表示为(La_(1-x)Tb_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.025),磁场为7 T时的最大磁熵变?S_M分别为-4.60 J/(kg·K)和-4.18 J/(kg·K).比较后发现,Tb元素的掺杂使得最大磁熵变值减小,但同时增大了相对制冷温区.电性测量结果表明,x=0.025的样品在高温区的导电机制可以用小极化子模型解释,与母体三维变程跳跃模型不同;当温度降低至三维长程铁磁有序温度(T_c^(3D))附近时,掺杂样品发生金属绝缘相变;掺杂后样品在T_c^(3D)附近,磁电阻取得极大值(约为56%),表明是本征磁电阻效应. 展开更多

关键词 双层钙钛矿 磁性 磁熵变 电性

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钙钛矿锰氧化物La_(0.875)Eu_(0.025)Sr_(0.1)MnO_3的磁性和磁卡效应研究 被引量：7

3

作者 金香 孙晓东 +4 位作者 曹凤泽 田野 云慧琴 鲁毅 赵建军 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期667-671,共5页

多晶样品La_(0.875)Eu_(0.025)Sr_(0.1)MnO_3用传统固相反应法制备得到。X射线衍射仪(XRD)表明样品为纯相。通过测量磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)研究了该多晶样品的磁性及磁卡效应。研究发... 多晶样品La_(0.875)Eu_(0.025)Sr_(0.1)MnO_3用传统固相反应法制备得到。X射线衍射仪(XRD)表明样品为纯相。通过测量磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)研究了该多晶样品的磁性及磁卡效应。研究发现:样品在低温部分表现出团簇自旋玻璃的特征,在15～125 K温度范围内表现为铁磁特征;在125～350 K温度范围内表现出预成型团簇相的特征;在350 K以上表现出纯顺磁特征。在居里温度T_C≈119 K附近,系统发生了二级相变而且出现较大的磁熵变值,样品在7 T外加磁场下的最大磁熵变绝对值为2.83J·K^(-1)·kg^(-1),磁制冷效率为427.53 J·kg^(-1)。因此,该样品具有在高温区实现磁制冷的潜能。 展开更多

关键词 钙钛矿 磁性 磁熵变 相变 稀土

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钙钛矿锰氧化物La_(1.1)Dy_(0.1)Sr_(1.8)Mn_2O_7样品的磁性研究 被引量：10

4

作者 王雁冰 武柯含 +3 位作者 向俊尤 万素磊 赵建军 鲁毅 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期67-71,共5页

采用传统固相反应法制备La1.1Dy0.1Sr1.8Mn2O7多晶样品,并通过测量样品的磁化强度随温度变化曲线(M-T)以及磁化强度随外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究。结果表明,在整个温度测量范围内,随温度的降低,样品的磁性发生了多... 采用传统固相反应法制备La1.1Dy0.1Sr1.8Mn2O7多晶样品,并通过测量样品的磁化强度随温度变化曲线(M-T)以及磁化强度随外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究。结果表明,在整个温度测量范围内,随温度的降低,样品的磁性发生了多次转变,在类Griffiths相温度(TG≈350 K)以上,样品处于纯顺磁态;在三维铁磁有序温度T3D(≈187 K)至TG温度范围内,样品处于铁磁-顺磁共存态;在奈尔温度TN(≈165 K)至T3D温度范围内,样品的铁磁性随着温度的降低逐渐增强;在TN温度以下,样品的反铁磁性增强而铁磁性减弱,表现出了反铁磁和铁磁相互竞争的现象。另外,通过居里外斯拟合以及Griffiths相模型拟合,发现样品在TG以下存在类Griffiths相。 展开更多

关键词 钙钛矿 磁性 类Griffiths相

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钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性 被引量：4

5

作者 王文清 向俊尤 +3 位作者 武柯含 万素磊 赵建军 鲁毅 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期39-44,共6页

采用传统的固相反应法制备了La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)多晶样品,并通过磁化强度与温度的变化曲线(M-T曲线)和磁化强度与外场的变化曲线(M-H曲线)对其磁性进行了研究。研究结果表明,随着温度的降低三个样品的磁性都先... 采用传统的固相反应法制备了La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)多晶样品,并通过磁化强度与温度的变化曲线(M-T曲线)和磁化强度与外场的变化曲线(M-H曲线)对其磁性进行了研究。研究结果表明,随着温度的降低三个样品的磁性都先后经历了顺磁、铁磁和反铁磁转变。掺杂量x的增加使得系统的居里外斯温度逐步上升(θ_(x=0)≈215 K;θ_(x=0.1)≈226 K;θ_(x=0.15)≈242 K),这表明Nd^(3+)掺杂使系统内部的铁磁耦合增强。通过对磁化率倒数与温度的变化曲线的拟合,发现三个样品都出现了向上背离居里外斯定律的现象,这种背离是由于系统内部反铁磁相互竞争所致。因此,三个样品均不具有类Griffiths相。另外,通过对高温部分的实验测量与理论计算发现,Co^(4+)的自旋态随着掺杂量x的增加逐渐由低自旋态向中间自旋态过渡。 展开更多

关键词 钙钛矿 类Griffiths相 自旋态

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双层钙钛矿锰氧化物La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.00,0.05)的磁性和类Griffiths研究

6

作者 金香 云慧琴 +6 位作者 李成 孙晓东 曹凤泽 田野 鲁毅 李国峰 赵建军 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期22-25,34,共5页

采用传统固相反应法制备多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.00,0.05),通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性和类Griffiths相进行了研究.研究发现,两个样品分别在15-4... 采用传统固相反应法制备多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.00,0.05),通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性和类Griffiths相进行了研究.研究发现,两个样品分别在15-400 K的测量温度范围内,在类Griffiths相温度(TG≈368、360 K)以上处于纯顺磁态;在奈尔温度(TN≈210、183 K)-TG范围内,系统处于反铁磁-铁磁共存态,存在类Griffiths相,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在TN以下,随温度的降低,铁磁性逐渐减弱,反铁磁性增强,样品呈现出了团簇玻璃行为.通过对比两个样品后发现,掺杂后样品x=0.05比未掺杂样品的磁性、三维长程居里温度(Tc3D)和类Griffiths相温度(TG)均降低,这是由于Dy3+离子半径比La3+离子半径小,掺杂之后导致晶格畸变所引起的. 展开更多

关键词 双层钙钛矿 磁性 类Griffiths相

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双层钙钛矿锰氧化物Nd_(1.15)Tb_(0.05)Sr_(1.8)Mn_2O_7的磁性和电性研究 被引量：2

7

作者 武柯含 向俊尤 +3 位作者 王志国 万素磊 赵建军 鲁毅 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期128-131,共4页

采用传统固相反应法制备双层锰氧化物Nd1.15Tb0.05Sr1.8Mn2O7多晶样品,通过测量样品的X射线衍射谱、磁化强度随温度变化曲线(M-T曲线)以及电阻率随温度变化曲线(ρ-T曲线),对其磁性和电输运性质进行了研究。结果表明,样品随温度的升高... 采用传统固相反应法制备双层锰氧化物Nd1.15Tb0.05Sr1.8Mn2O7多晶样品,通过测量样品的X射线衍射谱、磁化强度随温度变化曲线(M-T曲线)以及电阻率随温度变化曲线(ρ-T曲线),对其磁性和电输运性质进行了研究。结果表明,样品随温度的升高先后经历了四个磁转变点:奈尔温度点(TN≈50 K)、电荷有序温度点(TCO≈67 K)、居里温度点(TC≈107 K)和类Griffiths温度点(TG≈275 K)。在低温部分样品处于反铁磁-铁磁共存态,表现出了团簇自旋玻璃行为;在TC到TG温度范围内,样品处于铁磁-顺磁共存态,即存在类Griffiths相;在TG温度以上,样品处于纯顺磁态。其电输运性质表明,随温度的升高,样品的磁电阻率降低,没有发生金属-绝缘转变。通过对115 K^300 K温度范围内的ρ-T曲线拟合发现,样品在高温部分基本遵循三维变程跳跃的导电方式。 展开更多

关键词 锰氧化物 磁性 电输运性质 类Griffiths相

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通过拟合磁化曲线计算钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁熵变 被引量：3

8

作者 金香 徐宝 +3 位作者 周敏 武柯晗 鲁毅 赵建军 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期98-102,共5页

采用传统高温固相反应法制备La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品,利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品在不同温度下的磁化强度随外场变化曲线(M-H),然后利用正交多项式最小二乘拟合方法对钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(... 采用传统高温固相反应法制备La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品,利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品在不同温度下的磁化强度随外场变化曲线(M-H),然后利用正交多项式最小二乘拟合方法对钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁化强度曲线进行拟合,再根据磁熵变的热力学公式计算出样品的磁熵变值。通过计算得到La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品的居里温度分别为123 K和75 K,在外加磁场20 k Oe下x=0样品和x=0.05样品的最大磁熵变值分别为2.26 J/(kg·K)和1.6 J/(kg·K),所以x=0样品可作为高温区(77 K以上)磁制冷材料,而x=0.05样品可作为中温区(20 K^77 K)磁制冷材料。计算结果显示,拟合数据和实验数据非常接近,结果比较满意,说明该方法适用于La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)多晶样品的磁熵变计算。 展开更多

关键词 磁制冷 磁化曲线 磁熵变 锰氧化物 最小二乘法

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铥掺杂钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3)的临界行为和磁熵变研究 被引量：2

9

作者 周敏 赵建军 +3 位作者 金香 邢茹 郑琳 鲁毅 《中国稀土学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期793-804,共12页

在钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3)的La位掺杂Tm^(3+),研究掺杂对体系结构、磁性、磁相变附近的临界行为和磁熵变的影响。通过掺杂调节A位平均离子半径,使体系居里温度更趋近室温;利用Kouvel-Fisher方法分析磁转变温度附近的临... 在钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3)的La位掺杂Tm^(3+),研究掺杂对体系结构、磁性、磁相变附近的临界行为和磁熵变的影响。通过掺杂调节A位平均离子半径,使体系居里温度更趋近室温;利用Kouvel-Fisher方法分析磁转变温度附近的临界行为,La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_(3)的临界指数与三维海森堡模型的临界指数非常接近,表明未掺杂时磁相变附近的铁磁耦合为短程有序。掺杂Tm^(3+)后样品La_(0.65)Tm_(0.05)Sr_(0.3)MnO_(3)的铁磁临界指数β趋近于海森堡模型,但顺磁临界指数γ却更接近于平均场理论模型,这可能是受顺磁区域的偶极相互作用影响。同时掺杂Tm^(3+)后,在7 T磁场下的磁熵变值由6.19 J·kg^(-1)·K^(-1)减小到4.99 J·kg^(-1)·K^(-1),但是相对磁制冷能力却由295 J·kg^(-1)增大到353 J·kg^(-1),体系相对磁制冷能力增强的原因是掺杂导致磁熵变温区展宽,这使得掺杂样品具有实现室温磁制冷的潜能。 展开更多

关键词 稀土 磁性 磁熵变 临界行为

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钙钛矿锰氧化物Nd_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.10,0.15)的类Griffiths相研究

10

作者 孙晓东 武柯含 +4 位作者 万素磊 云慧琴 吴鸿业 赵建军 鲁毅 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期19-24,共6页

采用固相反应法制备了Nd_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.10,0.15)系列多晶样品,通过样品的XRD谱线,磁化强度随温度、外加磁场的变化曲线(M-T、M-H)等研究样品的晶体结构和磁性。研究结果表明,随掺杂量的增加,样品的结构没有发生明... 采用固相反应法制备了Nd_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.10,0.15)系列多晶样品,通过样品的XRD谱线,磁化强度随温度、外加磁场的变化曲线(M-T、M-H)等研究样品的晶体结构和磁性。研究结果表明,随掺杂量的增加,样品的结构没有发生明显变化,均为单相的Sr_3Ti_2O_7型四方结构,空间群为I4/mmm。在测量温度范围内,随温度的降低,三个样品分别先后经历了顺磁态、铁磁-顺磁共存态和反铁磁-铁磁共存态的转变。三样品体系中均存在类Griffiths相,在类Griffiths相温度(T_G≈275 K)以上,样品处于顺磁态;在类Griffiths相温区(θ<T<275 K,其中θ为居里温度)范围内,样品处于铁磁-顺磁共存态;在奈尔温度(T_N)以下,样品铁磁性减弱,反铁磁性增强,铁磁和反铁磁性相互竞争导致类自旋玻璃行为出现。此外Tb元素的掺杂对系统中类Griffiths相温度基本没有影响,但对类Griffiths相温区有一定影响。 展开更多

关键词 钙钛矿锰氧化物 磁性 类Griffiths相

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钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05)的磁熵变和电输运性质研究 被引量：2

11

作者 武柯含 万素磊 +3 位作者 徐宝 刘少波 赵建军 鲁毅 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期371-376,共6页

采用传统固相反应法制备钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,通过测量样品的磁化强度与温度关系曲线(MT)和磁化强度与外加磁场关系曲线(M-H)对两样品的磁熵变研究发现:在整个温度测量区间内,x=0和x=0.05两样品... 采用传统固相反应法制备钙钛矿锰氧化物La_(1.2-x)Tb_xSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,通过测量样品的磁化强度与温度关系曲线(MT)和磁化强度与外加磁场关系曲线(M-H)对两样品的磁熵变研究发现:在整个温度测量区间内,x=0和x=0.05两样品在高温部分均表现出顺磁性;随着温度的降低,两样品分别在245和225 K处发生了二维短程铁磁有序转变(T_C^(2D));在120和70 K处发生了三维长程铁磁有序转变(T_C^(3D));在低温部分,两样品均表现出团簇自旋玻璃行为。x=0样品在T_C^(3D)附近的磁相变为一级相变,x=0.05样品为二级相变,两样品的磁熵变曲线的对称性良好,且在外场2 T下两样品在T_C^(3D)附近出现的最大磁熵变值分别为:2.17和1.60 J·(kg·K)^(-1),因此两样品有利于应用在埃里克森磁制冷循环中。此外,通过测量零场下电阻率与温度关系曲线(ρ-T)对两样品的电输运性质研究发现:x=0样品和x=0.05样品分别在96和93 K处发生了绝缘-金属转变(T_P),对T_P以上的ρ-T曲线拟合表明,两样品在高温部分均遵循三维变程跳跃的导电方式,Tb3+离子的掺杂没有改变高温区的导电方式。 展开更多

关键词 钙钛矿 磁熵变 电输运性质

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