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Nd_（1-x）Sr_xMn_（1-y）Cu_yO_3/NiFe_2O_4复合体系磁电阻效应研究

作　者: 何智伟
导　师: 唐贵德
学　校: 河北师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 磁电阻 复合体系:类钙钛矿结构 软磁材料
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


近些年来，人们发现在钙钛矿锰氧化物R1-xAxMnO3(R为三价稀土金属元素La3+，Nd3+，Pr3+等；A为二价碱土金属元素Ca2+，Sr2+，Ba2+等)中具有庞磁电阻（colossal magnetoresistance）效应，由于它在磁记录、磁传感器方面具有广泛的应用前景，同时也向传统的磁记录材料提出了挑战，因而引起了物理学界的广泛关注。 另一方面，研究表明纳米微粒复合体系由于表面和界面效应，主要呈现粒间隧穿磁电阻（IMR）效应，其本身就具有低场灵敏磁电阻效应，具有很好的潜在应用价值。 本文中，我们通过在多晶Nd1-xSrxMn1-yCuyO3粉体中复合软磁材料NiFe2O4来得到增强的IMR效应。样品制备分为两步：首先，采用溶胶—凝胶法制备Nd1-xSrxMn1-yCuyO3粉体，采用化学共沉淀法制备NiFe2O4软磁材料；然后将二者按不同比例混合，经充分研磨后压成片体，1673K下烧结10小时即得到所需复合样品。 我们得到如下主要结论： 1．热重分析表明，Nd1-xSrxMn1-yCuyO3前驱物粉体在963K形成单相多晶，即在此温度成相，所以制备此类样品的最低成相温度应该不低于963K； 2．热处理温度和热处理时间对样品的磁性质有较大影响。经扫描电镜分析，高温下烧结的样品粒径较大，而且热处理时间越长，粒径越大，热处理温度为1273K的Nd1-xSrxMn1-yCuyO3样品，其磁化强度明显大于1073K下热处理的样品，这是由于前者晶粒较大，表面原子占总原子数比例较小，磁结构的有序性相对较强造成的；摘要 3.随着NIFeZO;含量的增大，Ndo67Sr033MnO3/N iFeZO;系列复合样品的电阻率迅速增大，当NIFeZO4的含量达到30%时，在3 10K一340K温度范围内，样品电阻率在1354一6460一cm范围内变化，磁电阻在这一温区出现一个平台，其值在一6%左右。值得注意的是，在这一温区中，这种复合样品的磁电阻是负的，即给样品加磁场后，样品的电阻率反而增大，与纯Nd067sro33MnO3样品的磁电阻性能恰好相反，其机制有待进一步研究; 4.随着S:含量的减小，（Ndl一SrxMnO3）。:/困iFeZO4)。3系列复合样品的电阻率显著变化，同时磁电阻性能逐渐变差; 5.随着Cu含量的增大，伽嘶67Sr033Mnl一uyO3)07/困iFeZO4)03系列复合样品的电阻率显著变化，同时磁电阻性能得到明显改善，当Cu含量增大到y=0.2时，样品磁电阻值在293K到3 1 7K较宽的温度范围内基本保持在一13.6%，随温度变化很小，由于该温区恰好在室温范围且温区宽，因而具有很好的潜在应用价值。 6.经不同温度热处理后的N断67Sr033Mn0.sCu0203粉体与NIFeZO;复合制得的困衡67Sr033Mno.sCu0203)0袱困iFeZO4)03复合样品，随着粉体热处理温度的升高，Nd067Sr033MnosCu02O3颗粒粒径逐渐增大，从而导致复合体系电阻率减小，同时磁电阻性能逐渐变差。7.对室温附近磁电阻效应有利的条件是:与Nd的比例为体热处理温度为1/2，Cu与Mn的比例为1/4，1073K。NIFeZO4含量为30%，SrNdo石7Sr0.33Mn0名Cuo.ZO3粉

全文目录


第一章 绪论  10-13
  1.1 磁电阻材料研究进展  10
  1.2 目前存在的主要问题  10-11
  1.3 本文的选题依据  11-12
  1.4 本文的主要研究工作  12
  参考文献  12-13
第二章 文献综述  13-25
  2.1 引言  13
  2.2 磁电阻的基本理论  13-24
    2.2.1 磁性多层膜的巨磁电阻(GMR)效应  13-16
    2.2.2 颗粒膜的巨磁电阻(GMR)效应  16-17
    2.2.3 氧化物的庞磁电阻(CMR)效应  17-22
    2.2.4 复合体系的粒间隧穿磁电阻(IMR)效应  22-24
  参考文献  24-25
第三章 Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3系列样品的制备及其物性研究  25-38
  3.1 引言  25-26
  3.2 Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3样品制备  26-27
  3.3 Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3样品的物性研究  27-37
    3.3.1 前驱物热重分析  27-29
    3.3.2 样品的X射线衍射分析  29-31
      3.3.2.1 Nd_(1-x)Sr_xMnO_3样品的X射线衍射分析  29-30
      3.3.2.2 Nd_(0.67)Sr_(0.33)Mn_(1-y)Cu_yO_3样品的X射线衍射分析  30-31
    3.3.3 Nd_(1-y)Sr_yMnO_3样品的表面形态和粒径测量  31-32
    3.3.4 Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3样品磁性测量  32-37
  参考文献  37-38
第四章 NiFe_2O_4的制备及其物性研究  38-47
  4.1 引言  38-39
  4.2 NiFe_2O_4样品的制备  39-40
  4.3 NiFe_2O_4样品的物性研究  40-46
    4.3.1 样品的X射线衍射分析  40-42
    4.3.2 样品的表面形态和粒径测量  42-43
    4.3.3 NiFe_2O_4样品磁性测量  43-46
      4.3.3.1 VSM磁参量测量  43-45
      4.3.3.2 NiFe_2O_4铁氧体的磁化机制  45-46
  参考文献  46-47
第五章 Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3/NiFe_2O_4复合体系磁电阻效应研究  47-58
  5.1 引言  47-48
  5.2 复合样品制备  48
  5.3 结果分析  48-56
    5.3.1 扫描电镜结果分析  48-49
    5.3.2 X射线衍射结果分析  49-50
    5.3.3 电阻率和磁电阻特征  50-56
  参考文献  56-58
第六章 结论  58-60
附录  60-61
硕士期间发表论文  61-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 非金属复合材料
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