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静电纺丝法制备La_(1-x)Ca_xMnO_3纳米线的磁性研究

作　者: 董艳辉
导　师: 李健民
学　校: 浙江大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 钙钛矿结构 静电纺丝 双交换作用 自旋玻璃 磁相分离
分类号: O482.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本论文主要的工作是制备了具有钙钛矿结构的La1-xCaxMnO3(x=0.25,0.33,0.50,0.67)纳米线。对La1-xCaxMnO3纳米线样品作了磁性测量和研究。主要工作由以下几部分内容：首先,利用静电纺丝法制备了La1-xCaxMnO3复合纳米线。研究了静电纺丝法过程中的一些参数(如溶液的浓度、电压、进样速率等)对样品收集产生的影响。通过适当的热处理得到了具有钙钛矿结构的La1-xCaxMnO3纳米线,进一步研究了不同处理温度和不同处理时间对样品的形貌及性质产生的影响。其次,通过对La1-xCaxMnO3纳米线(x=0.25,0.33,0.50)的M-T,M-H测量,样品都表现出自旋玻璃态的特点；通过对比La0.75Ca0.25Mn03纳米线和La0.75Ca0.25MnO3粉体样品的M-T曲线,La0.75Ca0.25MnO3粉体样品没有表现出自旋玻璃态的特点,即维度效应对样品的磁性质产生了重要影响。最后,利用电子自旋共振(ESR)对La1-xCaxMnO3纳米线进行研究,并比较了不同维度样品的ESR谱差异。La0.75Ca0.25MnO3纳米线样品和La0.75Ca0.25MnO3粉体样品都出现双峰现象,表现出铁磁顺磁两相共存的磁相分离特点。不同之处在于La0.75Ca0.25MnO3纳米线样品表现为在铁磁背景下出现了顺磁态；而La0.75Ca0.25MnO3粉体样品表现为顺磁背景下出现铁磁态。La0.5Ca0.5MnO3和La0.33Ca0.67MnO3纳米线样品均未出现磁相分离现象。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
1 前言  10-22
  1.1 钙钛矿锰氧化物的发展历史及应用前景  10-12
  1.2 钙钛矿锰氧化物的基本性质  12-21
    1.2.1 锰氧化物的晶体结构  12-14
    1.2.2 锰氧化物的电子结构  14-15
    1.2.3 锰氧化物La_(1-x)Ca_xMnO_3的电子相图  15-17
    1.2.4 锰氧化物的磁性质  17-18
    1.2.5 超交换作角、双交换作用、自旋玻璃态  18-21
  1.3 本论文的工作  21-22
2 实验制备及表征技术  22-29
  2.1 静电纺丝技术  22-25
    2.1.1 静电纺丝的发展历史  22
    2.1.2 静电纺丝装置  22
    2.1.3 静电纺丝过程  22-24
    2.1.4 静电纺丝的优点及应用  24-25
  2.2 X射线衍射仪(XRD)  25
  2.3 场发射扫描电镜(FESEM)  25-26
  2.4 热重分析(TGA-DTA)  26
  2.5 超导量子干涉仪(SQUID)  26-27
  2.6 电子自旋共振仪(ESR)  27-29
3 LA_(1-x)CA_xMNO_3纳米线的制备与表征  29-44
  3.1 样品的制备  29-32
  3.2 LA_(0.67)CA_(0.33)MNO_3样品的纳米线的形貌及性能表征  32-36
    3.2.1 样品的TGA-DTA分析  32-33
    3.2.2 XRD结构确定与结果分析  33-34
    3.2.3 SEM的形貌观察与分析  34-36
  3.3 LA_(0.75)CA_(0.25)MNO_3纳米线的制备与表征  36-39
    3.3.1 XRD结构确定与结果分析  36-37
    3.3.2 SEM的形貌观察与分析  37-39
  3.4 过高温处理和过长时间处理对纤维形貌的影响  39-40
  3.5 样品制备最佳条件总结  40-42
  3.6 本章小结  42-44
4 锰氧化物LA_(1-x)CA_xMNO_3纳米线磁性质研究  44-56
  4.1 超导量子干涉(SQUID)测量及分析  44-50
    4.1.1 La_(1-x)Ca_xMn_O3纳米线的M-H曲线和M-T曲线测试和分析  44-47
    4.1.2 维度效应对样品磁性质的影响  47-50
  4.2 电子自旋共振(简称ESR)测量及分析  50-54
    4.2.1 La_(1-x)Ca_xMnO_3纳米线ESR谱测试和分析  50-53
    4.2.2 维度效应对样品磁性质的影响  53-54
  4.3 本章小结  54-56
5 论文总结  56-57
参考文献  57-59

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 磁学性质
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