双钙钛矿氧化物陶瓷和薄膜的制备、结构及磁性研究

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钙钛矿氧化物中的Jahn-Teller效应研究

钙钛矿氧化物中的Jahn-Teller效应研究叶吾梅【摘要】通过大量查阅资料并结合我们自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室多年对钙钛矿氧化物CMR（庞磁电阻）效应研究，综述了钙钛矿氧化物研究现状；阐述了钙钛矿氧化物庞磁电阻产生的机制：钙钛矿氧化物的磁电阻效应大多用双交换机理进行解释，虽然双交换机理能够定性地解释若干重要的实验结果，但定量地与实验相比较却碰到困难，单独由双交换机理计算所得的电阻率远低于实验值，而居里温度TC的理论值远高于实验值，指出必须考虑Jahn-Teller畸变，并指出研究Jahn-Teller畸变的途径。

为研究钙钛矿氧化物的磁电阻效应指明了方向。

【期刊名称】《赤峰学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P23-25)【关键词】Jahn-Teller畸变;CMR效应;钙钛矿氧化物【作者】叶吾梅【作者单位】自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室，安徽宿州 234000; 宿州学院机械与电子工程学院，安徽宿州 234000【正文语种】中文【中图分类】O428.54钙钛矿氧化物的磁电性质大多用双交换机理进行解释.虽然双交换机理能够定性地解释若干重要的实验结果，但定量地与实验相比较却碰到困难.单独由双交换机理计算所得的电阻率远低于实验值，而居里温度TC的理论值远高于实验值[1].这表明只考虑双交换机理，eg电子的巡游性太强，导致对电导和TC的理论值的过高估计.为了解决这一问题，邢定钰[2]认为必须在双交换机理之外，考虑减小eg电子迁移率的其他因素.这方面的理论努力包括：考虑Jahn-Teller电—声子作用的极化子图像[3],考虑非磁无序和局域自旋无序导致的Anderson局域化图像[4]，以及载流子非均匀的相分离图像[5].然而，实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO6八面体的Jahn-Teller畸变所导致[6]，张士龙等[7]指出，这种由Jahn-Teller效应引起的电—声子相互作用可能是导致La0.875Sr0.125MnO3在低温下发生相分离现象的一个重要因素；所谓安得森局域化（Anderson Localization），是由于掺杂而导致的导电到绝缘的现象，可能是由于掺杂引起Jahn-Teller畸变.Mn3+的eg电子有两个简并轨道d3z2-r2和dz2-y2，在Jahn-Teller畸变下简并消除，两个轨道对应不同的能量和能带宽度，eg电子占据能级较低的轨道，从而使体系的总能量降低.由于不同电子轨道态之间的关联作用，轨道态形成有序分布，即eg电子有序的占据不同的d轨道，即为轨道有序.轨道有序是由Jahn-Teller畸变引起的.电荷有序相究竟起源于电子之间的长程库伦相互作用、Jahn-Teller 电-声子相互作用还是超交换作用仍然存在着争议.大部分理论认为在电荷有序反铁磁体系中电荷序、轨道序和自旋序相互耦合.所以，在钙钛矿氧化物中的B位掺杂，或是增强Jahn-Telle畸变、或是削弱Jahn-Telle畸变，研究Jahn-Telle畸变对钙钛矿氧化物的相分离现象、轨道有序、电荷有序、自旋有序以及磁电性质的影响是抓住了问题的本质.自1993年Helmolt等人[8]在La2/3Ba1/3MO3薄膜中观察到庞磁电阻效应发表“引子文章”以来，通过二十多年的研究，已经对锰氧化物的电子结构，磁结构等问题有了充分的理解和认识.并且对于各种母体系和掺杂体系已经能描绘出它们清晰的相图.比较全面认识的是[9-11]：对于LaMnO3的基态是A-型反铁磁轨道有序[12]；在中度掺杂的锰氧化物的基态是铁磁金属态[13]；A位离子半径较小的半掺杂体系中，形成稳定的电荷、自旋和轨道有序态[14]；对于输运行为，无论是理论还是实验都阐明存在渗流的倾向[15，16]；理论和实验都证明了锰氧化物体系具有明显的相分离行为[17，18]；关于CMR效应的本质，理论研究认为是由于方向无规分布的铁磁小区域和反铁磁小区域的共存[19]；理论研究预言并为实验所证明，锰氧化物中的金属—绝缘体相变为二级相变所分开，并导致双临界行为的出现[20]；理论和实验研究发现，在Curie 温度以上存在一个新的温度尺度T*，在此温度开始形成磁团簇[6，21].虽然我们对锰氧化物的认识已经有了很大的进步，但新的现象不断涌现，对目前的理论已经提出挑战，主要问题是：对于钙钛矿氧化物的磁电输运行为众说纷纭，还没有统一的认识；对于在相图上普遍存在的铁磁绝缘区域的性质还需要深入的分析和理解；对于锰氧化物中的glass （玻璃）态是否就是标准的spin-glass（自旋玻璃）态，还是一种新的态Cluster glass（团簇玻璃）；从应用角度而言，发展以这类材料为基础的磁电子学器件为时尚早.一是低场磁电阻的机理还不清楚，二是磁电阻表现出很强的温度敏感性.对于过渡金属的3d电子，3d轨道在氧八面体配位场下劈裂为t2g（包括轨道dxy,dzx和dxy）和eg（包括轨道d3z2-r2和dx2-y2）能带，t2g和eg轨道的能量分别是相同的（就是说t2g三个轨道的能量是相同的，eg以此类推），其中eg轨道的能量比t2g轨道的要高一些.t2g态和eg态之间晶场劈裂能大概1ev[22]，JT离子使二重简并的eg能级再次劈裂分为两个能级，这两个eg能级的能隙较大.d0(V5+)，d3(Mn4+、Cr3+)，d8(Ni2+)，d10(Zn2+)及高自旋d5(Co4+)、低自旋d6(Co3+),符合Oh对称，不是Jahn-Telle离子；d9(Cu2+),d4(Mn3+),低自旋d7(Co2+)，不符合Oh对称，是Jahn-Telle离子.以Cu2+(3d9)为例：Cu2+(3d9)在正八面体配位位置发生四方畸变（c/a>1）时，Cu2+离子d轨道能级进一步分裂:，电子组态为(t2g)6(eg)3,轨道缺1个eg电子.当dx2-y2缺电子，z方向有效电荷对配位体引力大于xy平面内配位体引力，形成xy平面内4个短键和z轴方向上的两个长键，正八面体畸变成沿Z轴拉长的四方双锥体；当d3z2-r2缺电子，z方向有效电荷对z轴上2个配位体引力小于xy平面内配位体引力，形成xy平面内4个长键和z轴方向上的两个短键，正八面体畸变成沿Z轴缩短的扁四方双锥体.另外还有xy平面内2个氧原子向外移动，2个氧原子向内移动；6个氧原子同时向内向外移动.一般认为，电荷有序（CO）相起源于库仑势、轨道有序、Than-Teller效应.大部分理论认为在电荷有序反铁磁体系中电荷序、轨道序和自旋序相互耦合.然而，很少有人在实验上证明其三者之间关系[10].我们实验室的王桂英等（文章已投出）研究了B位掺杂削弱Jahn-Teller畸变对电荷有序相的影响，研究了Co3+替代Mn3+破坏La0.4Ca0.6MnO3电荷有序相的机制，结果表明：Co替代Mn的La0.4Ca0.6Mn1-xCoxO3体系中，随Co替代量增加，电阻率不数减小；随Co替代量增加，反铁磁性减弱、铁磁性增强；证明了Co3+—O2-—Mn4+，Mn3+—O2-—Co4+不能产生好的双交换；当x=0.02时，电荷有序相已基本融化；x=0.06时，电荷有序相完全融化.Co3+不是JT离子，电荷有序（CO）相起源于Jahn-Teller畸变，Co3+替代Mn3+削弱了JT畸变，有利于双交换，使体系的反铁磁性减弱、铁破性增强，电荷有序是在反铁磁背景下产生的，通过破坏电荷有序的生存环境—反铁磁，从而破坏电荷有序.我们实验室的刘鹏等[23]研究了Ga3+替代Mn3+，La0.4Ca0.6MnO3电荷有序相的影响，结果表明，替代量高达0.15时电荷有序相依然存在.这是因为Ga3+是非磁性离子，Ga不属于过渡金属，Ga3+不是JT离子，Ga3+的电子组态为t2g6eg4，eg轨道已被电子占满，Ga3+替代Mn3+只是阻断Mn3+—O2-—Mn4+链，Ga3+替代Mn3+破坏电荷有序相效果不明显.〔1〕Millis A J, Littlevood P B, Shraiman B I. Double exchange alone does not explain the resistivity of La1-xSrxMnO3[J]. Physical Review Letters, 1995, 74(25):5144-5147.〔2〕邢定钰.自旋输运和巨磁电阻-自旋电子学的物理基础之一[J].物理,2005,34(5):348-361.〔3〕Millis A J, Littlevood P B, Shraiman B I. Dynamic Jahn -Teller effect and colossal magne-toresistance in La1-xSrxMnO3[J]. Physical Review Letters, 1996, 77(1):175-178.〔4〕Sheng L, Xing D Y, Sheng D N, Ting C S. Theory of colossal magnetoresistance in R1 -xAxMnO3[J]. Physical Review Letters, 1997, 79 (9)::1710-1713.〔5〕Dogotto E, Hotta T, Moreo A. Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation [J]. Physics Reports, 2001, 344 (1-3):1-153. 〔6〕孙玉平,鲁文建,马永青,宋文海,杜家驹.内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用[J].物理学进展,2006,26(3):340-345.〔7〕张士龙,岑诚,谢津桥,苏金瑞,苯长飞. La1-xSrx MnO3(x≈0.125)中相分离现象的超声研究[J].金属学报,2003,39(11):1176-1178.〔8〕Helmolt R V, Wecker J, Holzapfel B, Schultz L, Samwer K. Giant Negative magnetoresistance in perovskitelikeLa2/3Ba1/3MnOxferromagnetic films [J]. Physical Review Letters, 1993,71(25):2331-2333.〔9〕Alvarez G, Dagotto E. Single-band model for diluted magnetic semiconductors: dynamical and transport properties and relevance ofclustered state [J]. Physical Review B, 2003,68 (4): 045202-045202. 〔10〕洪波.钙钛矿锰氧化物的电荷序、轨道序、自旋序及其相互作用[D].合肥:中国科学技术大学, 2007.〔11〕叶吾梅，彭振生.钙钛矿锰氧化物CMR效应温度敏感性研究[J].宿州学院学报，2011,26 （2）：26-29.〔12〕Pickett W E, Singh D J. Electronic structure and half-metallic transport in the La1-xCaxM-nO3system [J]. Physical Review B, 1996, 53 (3): 1146-1160.〔13〕Wang Z H, Shen B G, Tang N, Cai J W, Ji T H, Zhao J G, Zhan W S, Che G C, Dai S Y, Dickon H L Ng. Colossal magnetoresistance in cluster glass -like insulator La0.67Sr0.33(Mn0.8Ni0.2)O3[J]. Journal of Applied Physics, 1999, 85(8):5399-5401.〔14〕Rao C N R., Raveau B. Transition metal oxides [M] Singapore: World Scientific press, 1998.〔15〕Yin Y, Zhang C J, Li P, Zhang Y H. Coexistence of pdσ hybridization conduction and double-exchange conduction in heavily doped La1.85-2xSr0.15+2xCu1-xMnxO4[J]. Physical Review B, 2001, 65(2):024407-024407. 〔16〕Li P, Xu X J, Zhang Y H. Anomalous transport properties of heavily doped polycrystalline La0.825Sr0.175Mn1 -xCuxO3[J]. Physical Review B, 2000, 62(9):5667-5672.〔17〕Mathieu R, Akahoshi D, Asamitsu A, Tomioka Y, Tokura Y. Colossal magnetoresistance without phase separation:disorder -induced spin glass state and nanometer scale orbital-charge correlation in half doped manganites [J]. Physical Review Letters, 2004, 93 (22):227202-207202.〔18〕Verstraete F, JJ G, JI. C. Matrix Product density operators: simulation of finite-temperature and dissipative systems [J]. Physical Review Letters, 2004, 93(20):207204-207204.〔19〕Millis A J. Lattice effects in magnetoresistive manganese perovskites [J]. Nature, 1998, 392: 147-150.〔20〕Urushibara A, Moritomo Y, Arima T, Asamitsu A, Kido G, Tokura Y. Insulatormetal transition and giant magnetoresistance in La1-xSrxMnO3[J]. Physical Review B, 1995, 51 (20): 14103-14109.〔21〕Peng Z S, Liu N, Cai Z R, Guo H Y, Tong W, Zhang C J, Zhang Y H. Influence of Gd doping at a site upon the magnetic structure of La0.7-xGdxSr0.3MnO3systems[J].Chinese Physics Letters, 2003, 20(4): 564-567. 〔22〕童伟.钴基和锰基钙钛矿氧化物的磁性输运性研究[D].合肥:中国科学技术大学,2004.〔23〕刘鹏,王桂英,唐永刚,毛强,刘宁,彭振生. La0.4Ca0.6Mn1-xGaxO3体系的电荷有序相[J].稀有金属,2014,38(4):635-640.。

《几种双钙钛矿氧化物薄膜-超晶格的结构与性质研究》范文

《几种双钙钛矿氧化物薄膜-超晶格的结构与性质研究》篇一几种双钙钛矿氧化物薄膜-超晶格的结构与性质研究一、引言双钙钛矿氧化物作为一种重要的功能材料，在电子、磁性、光学等领域具有广泛的应用前景。

近年来，随着薄膜制备技术和超晶格技术的不断发展，双钙钛矿氧化物薄膜/超晶格的制备和性质研究成为了材料科学领域的研究热点。

本文将就几种双钙钛矿氧化物薄膜/超晶格的结构与性质进行研究，旨在深入了解其结构特点及物理性质，为其应用提供理论支持。

二、双钙钛矿氧化物的基本概念与结构双钙钛矿氧化物是一种具有特殊晶体结构的化合物，其化学式可以表示为A2BB'O6，其中A和B/B'分别代表不同价态的金属元素，O为氧元素。

该类化合物具有独特的层状结构，由钙钛矿层和层间离子组成。

其结构特点使得双钙钛矿氧化物具有优异的物理性质，如电子导电性、磁性、光学性质等。

三、双钙钛矿氧化物薄膜的制备与结构研究3.1 制备方法双钙钛矿氧化物薄膜的制备方法主要包括脉冲激光沉积法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。

本文采用脉冲激光沉积法制备了不同组分的双钙钛矿氧化物薄膜，并对其结构进行了详细研究。

3.2 结构研究通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对双钙钛矿氧化物薄膜的结构进行了分析。

结果表明，薄膜具有较高的结晶度和良好的取向性，且薄膜的厚度、组分等参数可通过制备条件进行调控。

四、双钙钛矿氧化物超晶格的制备与结构研究4.1 制备方法双钙钛矿氧化物超晶格的制备主要采用分子束外延技术。

通过精确控制生长条件，可制备出具有不同周期性结构的超晶格。

4.2 结构研究利用高分辨透射电子显微镜对超晶格的结构进行了观察。

结果表明，超晶格具有周期性排列的特点，且层间距离、层厚度等参数可通过生长条件进行调控。

此外，超晶格还具有优异的界面结构和良好的晶体质量。

五、双钙钛矿氧化物薄膜/超晶格的性质研究5.1 电子性质通过霍尔效应、电导率测试等手段对双钙钛矿氧化物薄膜/超晶格的电子性质进行了研究。

二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究

二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【摘要】二氧化钛(TiO2)是一种宽禁带的半导体材料,作为一种光催化剂,可以起到节约能量且保护环境资源的作用.在光照条件下,价带中的电子通过吸收光子而跃迁到导带,从而产生空穴电子对,电子可以减少空气中的氧气,空穴完全氧化并将被吸附的物质分解成小的无机分子.本文研究了二氧化钛光催化材料的发展,并分析讨论了二氧化钛薄膜光催化原理以及制备工艺.【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】二氧化钛;光催化;溶胶-凝胶法【作者】张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【作者单位】山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75前言随着人类生活环境的恶化，环境污染成为一个亟待解决的问题。

为了严控污染，人们采取了各种方法和手段。

生活环境中主要存在大气污染、水体污染、土壤污染等问题，它们中所产生的有机污染物的危害最为严重，目前主要采用传统生物降解和物理吸收等方法进行处理，但存在净化效率低、资金消耗多等问题。

因此，研究更有效的污染控制技术和方法已成为该领域的一个关键问题。

经过深入研究发现，采用TiO2光催化材料处理废水中的有机污染物具有快速、高效、不污染环境等优点。

TiO2光催化材料不仅可以降解空气和废水中的有机污染物，还具有杀菌，除臭等功能，已成为现阶段广泛使用和有效的新技术［1］。

它不仅可以使用太阳能等可再生能源，还能够对生物进行降解，进而保护环境。

它不仅使我们的生活环境得到了改善，而且这类光催化材料可以长期、循环使用，因此，TiO2光催化材料已经成为近年来的研究热点［2］。

La1-xCaxMnO3薄膜的制备及结构和磁性研究

胶旋涂法是一种实验设备简单、制备条件易控的制备薄膜材料的方法。考虑到Ａ位平均离子半径＜＞和
Ｍｎ的平均价态＜Ｍｎ＞对稀土锰氧化物的铁磁．磁（Ｍ—Ｍ）变有明显的影响，本文中，用溶胶． ” 顺ＦＰ相在采凝胶旋涂法在表面氧化的Ｓ（０）片上，ｉｉ０基制备了Ａ位掺杂的工ｈＣｎ３＝００１０１）薄膜样品，ａａＭＯ（，．，．５并
收稿日期：００）－１２１４４１基金项目：吉林省科技发展计划项目（Ｏ９１４２ＯＯ４）第一作者简介：陈蕊（９３）女，１８．，吉林省德惠市人，现为吉林师范大学凝聚态物理与材料科学研究所硕士研究生．研究方向：磁性材料通讯作者：李海波（９２）男，１６一，博士，教授．研究方向：无机纳米材料和磁性材料研究．
Ｌ１ＣＯ薄膜的制备及结构和磁性研究ａ．ａＭｎ３
陈蕊，张伯军，刘宇，海波李
（吉林师范大学凝聚态物理与材料科学研究所，吉林四平１６０）３００
摘要：采用溶胶一凝胶旋涂法在表面氧化的ｓ（０）ｉ１０５片上制备了ＬｈＣｎ３００１０１）ａａＭＯ（：，．，．５薄膜．利用ｘ
２１００年５月
吉林师范大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｉｎＮｒａＵｉｍｑ（ａｕａＳｉｃｄｔｎｏｒａｏｌｏｌｎｖｉＮｔｌｃｎｅＥｉｏ）Ｊｉｍｅｒｅｉ
Ｎ２ｏ．

第２期

LaCrO3陶瓷的高压制备、结构和磁性研究

第37卷第6期 2017年11月湖北工程学院学报JOURNAL OF HUBEI ENGINEERING UNIVERSITYVOL. 37 NO. 6NOV.2017LaCr()3陶瓷的高压制备、结构和磁性研究郭少璞、毛耀文\王瑞龙，杨昌平\夏正才2(1.湖北大学物理与电子科学学院，湖北武汉430062:2.华中科技大学国家脉冲强磁场中心，湖北武汉430074)摘要：利用固相烧结的方法分别在常压和高压（5G P a)下制备了常压和商压LaCr03陶瓷样品。

XRD测量结果表明，高压样品结晶良好，但相对常压样品，其晶胞体积明显增大，这可以归结于烧结过程中氧气不足产生的氧空位，相应地，样品中部分Cr3’将被转化为Cr2’。

这种Cr2’和Cr3’共存的混合价态也被X PS谱分析所证实。

磁性测量结果表明，样品中除了存在由Cr3、02'C r34超交换作用产生的反铁磁相互作用和弱铁磁相互作用外，还在低温区（40 K以下）存在由Cr2、02—-Cr3’双交换作用产生的短程铁磁相互作用。

关键词：稀土铬氧化物；高压合成；超交换作用；双交换作用中图分类号：〇469 文献标志码：A 文章编号：2095-4824(2017)06 -0051 -05钙钛矿结构稀土氧化物，如锰氧化物、钴氧化物和铬氧化物中具有多种磁相互作用，具有丰富的物理性质，如磁电阻、磁熵变、交换偏置、负磁化、自旋重取向等效应[1。

在锰氧化物和钴氧化物中，多种竞争性的磁相互作用及其相关的物理特性主要与锰和钴的混合价态相关。

如锰氧化物，存在+ 3价和+ 4价的M n离子。

通过中间的氧离子作为媒介，M n3+和M n3+、.M n4+和M n4+之间发生超交换作用形成反铁磁相互作用，M n3+和 M n4+之间发生双交换作用产生铁磁相互作用[1_w]。

对于稀土铬氧化物R C r03(R=Y和稀土元素）来说，如果A位稀土离子本身不具有磁性，如L a、Y、L u，则体系的磁性完全由B位Cr3+ 的磁性决定；如果A位离子具有磁性（除上述三种稀土元素外其他稀土元素均有不同大小的磁性）体系的磁性则由R3+、Cr3+两个磁格子的磁性及其相互作用共同决定。

类钙钛矿型陶瓷结构和性能的研究

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维普资讯
第３卷第２期０
２００２年４月
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ห้องสมุดไป่ตู้
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盐
学
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Ⅷ
．０＋Ｎｏ２３
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＨＥＨＩＳＥＲＡＩＯＣＩＴＹＣＮＥＥＣＭＣＳＥ
Ａｐｒｌｉ，２００２
类钙钛矿型陶瓷结构和性能的研究
ｏｔｓｈｒ，ｓｎｅｎｅｅａｕｅａｄｔｇｐｒｔｒｒｔｉｎｌｎｔｅｓｎｈｓｓｏａＮｉｈｎｆｍｒｎｅｔａｅＴｈｆａｍｏｐｅｅｉｔｔｇｔｍｐｒｔｒｎｅｔｅａｕｅｐｏｅｏｌｏｈｙｔｅｉｆＬ２ｑｔｉｉｗｅｅｉｖｓｉｔｄｉｖｔｍｅｌｇｅ

BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜的制备和表征的开题报告

BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜的制备和表征的开题报告一、选题背景及研究意义从大量研究表明，钙钛矿结构材料在电子学和光电学应用中具有广泛应用前景，例如固态存储器、太阳能电池和传感器等。

BiMnO3是一种旋转极化的钙钛矿材料，具有较大的磁性和铁电性，是一种具有潜在应用前景的材料。

而(Bi4-xNdx)Ti3O12是一种掺杂型钙钛矿，在掺杂过程中，Nd3+离子取代了一部分Bi3+离子的位置，在其晶格中形成了铁电-铁磁相互作用，因此具有优异的铁电和磁性质，是一种理想的多功能材料。

本研究将探究BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜的制备方法并对其结构和性质进行系统研究，为进一步提高其物理性能和推动其在电子学和光电学领域的应用奠定基础。

二、研究内容和方法本研究的主要内容为：1. 针对BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜的制备方法进行研究，通过探究不同溶剂、不同沉积方法和控制沉积速度等因素对薄膜生长的影响，优化其制备过程。

2. 通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）等测试手段对制备的BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜进行表征，探究其晶体结构、形貌和表面质量等性质。

3. 利用霍尔效应测量系统和铁电测试系统等测试手段，对样品的电学和磁学性质进行测试，探究其在电子学和光电学应用中的性能。

三、预期成果及意义本次研究预计能够掌握BiMnO3和(Bi4-xNdx)Ti3O12薄膜的制备方法，并对其结构和性质进行系统研究，可以为进一步综合利用这两种材料的优异性能奠定基础。

本研究成果在电子学和光电学应用领域有着广泛的推广意义，对促进相关领域的发展和进一步推动新型电子材料的研究具有重要的意义。

《对尖晶石Ni1-xCoxCr2O4和钙钛矿氧化物结构和磁性的研究》范文

《对尖晶石Ni1-xCoxCr2O4和钙钛矿氧化物结构和磁性的研究》篇一一、引言尖晶石型Ni1-xCoxCr2O4以及钙钛矿氧化物作为具有独特物理和化学性质的物质，近年来在材料科学、磁学、电学等多个领域受到了广泛关注。

这些材料因其结构稳定、电子性质可调以及良好的磁性性能，被广泛用于电子器件、催化剂、传感器等应用中。

本文将主要研究Ni1-xCoxCr2O4尖晶石和钙钛矿氧化物的结构特性及磁性行为，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、材料制备与表征1. 材料制备本实验采用高温固相反应法合成Ni1-xCoxCr2O4尖晶石和钙钛矿氧化物。

通过调整Co的掺杂量，我们可以得到一系列不同成分的样品。

2. 材料表征利用X射线衍射（XRD）技术，我们可以确定样品的晶体结构。

此外，我们还通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了样品的形貌和微观结构。

同时，我们还采用了振动样品磁强计（VSM）对样品的磁性进行了测量。

三、结果与讨论1. 尖晶石Ni1-xCoxCr2O4的结构与磁性（1）结构特性XRD结果表明，Ni1-xCoxCr2O4尖晶石具有立方尖晶石结构，空间群为Fd3m。

随着Co掺杂量的增加，样品的晶格常数和晶体结构发生了一定程度的变化。

（2）磁性行为VSM测量显示，随着Co掺杂量的增加，样品的磁性发生了显著变化。

在低Co掺杂量时，样品表现出铁磁性；随着Co掺杂量的增加，样品逐渐转变为反铁磁性。

这种磁性的变化可能与Co 离子的引入导致的电子结构和自旋排列的变化有关。

2. 钙钛矿氧化物的结构与磁性（1）结构特性钙钛矿氧化物具有复杂的晶体结构，空间群为Pm-3m。

通过调整制备条件和掺杂元素，我们可以得到具有不同晶体结构的钙钛矿氧化物。

（2）磁性行为钙钛矿氧化物通常具有复杂的磁性行为，包括铁磁性、反铁磁性以及亚铁磁性等。

这些磁性行为与样品的成分、晶体结构和自旋排列等因素密切相关。

在本实验中，我们观察到了钙钛矿氧化物随着成分变化而产生的磁性变化。

TiO2-SiO2_多功能薄膜的制备及其性能研究

第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·347·TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究向军淮，徐志东，王军*（江西科技师范大学江西省材料表面工程重点实验室，南昌 330013）摘要：目的改善普通玻璃的防雾性能。

方法采用溶胶−凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x TiO2-(1−x)SiO2（x为1.00、0.75、0.50、0.25、0）复合薄膜。

利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征TiO2-SiO2复合材料的微观结构和表面形貌，通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO2-SiO2复合薄膜的光学性质和润湿性，通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。

结果XRD测试结果表明，TiO2-SiO2复合材料由锐钛矿相TiO2和非晶相SiO2构成，其相结构随着TiO2含量的变化而变化。

SEM和AFM结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜表面均匀致密、粗糙度低；当SiO2的物质的量分数大于75%时，复合薄膜表面出现了孔洞和大颗粒，粗糙度增大。

光学性质测试结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数大于50%时，镀膜后的玻璃在可见光范围内的平均透过率高于85%。

润湿性测试结果表明，镀膜后玻璃表面的亲水性明显增强，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜的接触角低于5°，表现为超亲水。

防雾性能测试结果表明，在玻璃表面制备TiO2-SiO2复合薄膜后，玻璃具有良好的防雾性能。

评价了0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的耐久性，在室内放置60 d后，0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的平均透过率在84%以上，且具有防雾性能，表明其耐久性较好。

结论在玻璃表面制备的0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜在可见光范围内具有高透明度和良好的防雾性能，且该薄膜的耐久性较好。

双钙钛矿氧化物Sr_2FeMoO_6的微结构及磁性能

文章编号：１００１－９７３１（２０１６）０７－０７１３０－０５双钙钛矿氧化物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６的微结构及磁性能＊王玉平１，２，杨新伟２，相宇博２，刘雯慧２，李金兰２，胡艳春２（１．新乡学院物理与电子工程学院，河南新乡４５３０００；２．河南师范大学物理与电子工程学院，河南新乡４５３００７）摘　要：　采用传统高温固相反应法和溶胶－凝胶法制备了样品Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６，分别记为１和２＃样品。

Ｘ射线衍射结果表明两种方法制备的样品均为单相，四方晶系，空间群为Ｉ４／ｍ。

在烧结温度和烧结时间等同的条件下，２＃样品的Ｆｅ／Ｍｏ有序度比１＃样品的有序度要高，溶胶－凝胶法更易影响ＦｅＯ６八面体结构，且该方法提升了ＦｅＯ６八面体的对称性。

１和２＃样品在３００Ｋ温度下的单胞磁矩分别为１．８８和２．１７μＢ，热扰动和反位缺陷是影响单胞磁矩的重要因素。

关键词：　Ｘ射线衍射；扫描电镜；晶体结构；磁性材料中图分类号：　ＴＭ２０５文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１６．０７．０２４０　引　言钙钛矿型过渡族金属氧化物因其具有特殊的结构和多种化合价等特征在众多氧化物材料中占据重要地位。

多年来，科研人员对其进行了广泛研究。

其中双钙钛矿氧化物具有独特的结构，它们的电学和磁学性质也十分奇特，使得双钙钛矿氧化物在磁传感器、磁存储器件等方面具有很好的应用前景［１－４］。

１９９８年日本科学家Ｋ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等发现双钙钛矿型化合物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６（ＳＦＭＯ）在３００Ｋ（７Ｔ）时高达１０％的遂穿型磁电阻效应，而且它的居里温度在室温之上（约４２０Ｋ），自发现以后受到科研工作者的广泛关注［５］。

Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６属于典型的双钙钛矿型Ａ２ＢＢ′Ｏ６结构。

在理想Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋分别有序地占据Ｂ和Ｂ′位置，呈ＮａＣｌ型结构相间排列。

在实际Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，由于Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋的离子半径差别为０．００３５ｎｍ［６］，电荷差别等于２，因此有部分Ｆｅ３＋占据Ｂ′位置，同时有相同量的Ｍｏ５＋离子占据Ｂ位置，称之为反位缺陷。

双钙钛矿Sr2-xLaxCrReO6的电子结构和磁性

ＣＲ０（＝，．５０５１．ｒｅ６ｘ００２，．，）
ＴｒｕｈｔｅｇｏｔｙｏｔｚｔｎｏｅＳ２ＬａＲｅｙｔｍ，ａｔｅｐａｔ￣，ｌｃｏ —ａｄｓｉ — ｉｒｕｉｎ，ｈｏｇｅｍｅｒｐｍｉａｏｆｒ￣ｘｈｉｉｈｔＣｒＯ６ｓｅｌｔｃａｍｅｅｅｅｔｎｎｐｎｄｓｉｔｓｓｉｒｒｔｂｏ
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ห้องสมุดไป่ตู้
双钙钛矿Ｓ２ＬｘｒＯ的电子结构和磁性ｒｘａＣＲｅ６＿
苗月袁宏宽陈洪
４０１）０７５
（南大学物理科学与技术学院，西重庆
摘要：采用密度泛函理论（Ｆ）广义梯度近似（Ｇ下的平面波超软赝势法，Ｄｒ在ＧＡ）研究了Ｓ。Ｌｘｒｅ＝ｒ￣ａＲＯ＿Ｃ
ＫｅｏｄｓＤｏｂｅｐｒｖｋｔ；ＤＦｙＷｒ：ｕｌｅｏｓｉｅＴ；Ｅｌｃｒｎｃｓｕｔｒ；Ｈａｆｍｅａｌｅｔｉｔｃｕｅｏｒｌ－ｔｌｃｉ
ｗａｎａｇｄａｄｔｅｍａｎｔｍｅｔｅｒａｅｔｅｉｃｅｓｎｆＬ — ｏｅｖｌａｅｔｉｏｃｎａｉｎｓｅｌｒｅ，ｎｇｅｃｍｏｎｃｅｓｄｗｉｔｎｒａｉｇｏａｄｐｄｌｅ；ｔａｃｒａｎｃｎｅｔｔｈｉｄｈｈｅｒｏ

钙钛矿型催化材料的制备

引言 (1)1.钙钛矿型催化剂的结构 (1)2.钙钛矿型催化材料的制备方法 (2)2.1固相反应法 (2)2.2共沉淀法 (2)2.3非晶态配合物法 (2)2.4溶胶－凝胶法 (2)2.5机械混合法 (4)2.6水热合成法 (4)2.7燃烧合成法 (5)结论 (7)参考文献 (8)致谢 (9)钙钛矿型氧化物具有独特的物理性质(如铁磁性、铁电性、超导性、热导性、吸附性等)。

更重要的是,由于钙钛矿型氧化物在元素组配和晶体结构方面具有灵活的可“化学剪裁”的设计特点使得此类材料在催化氧化、环境催化、催化加氢、加氢裂解、光催化、固体燃料电池及化学传感器等方面得到了广泛的研究和应用。

钙钛矿型氧化物是一类完全氧化型催化材料,加之其化学结构的高温稳定性,使它们在煤、天然气和燃料催化燃烧等方面的应用日益受到重视,成为催化化学领域的研究热点，同时钙钛矿型催化材料的制备成为钙钛氧化物新的研究方向。

1.钙钛矿型催化剂的结构钙钛矿最初是指以CaTiO3形式存在的无机矿物，后来就成为具有化学式ABO且与CaTiO3有相同晶体结构类型化合物的代称。

结构与天然钙钛矿ABO3类似的稀土复合氧化物是目前研究较多的具有多种特殊物理化学性能的新型固体材料之一。

理想的钙钛矿型复合氧化物ABO3为立方结构，如图1所示。

在这中，A位为半径较大的稀土金属离子，周围有12个氧阴离子配位，形成积，处于这些八面体所构成的空穴中心；B位为半径较小的过渡金属离子阴离子为6配位，B位过渡金属离子被八面体分布的氧所包围，；O位于立条棱的中心，见图1。

钙钛矿稳定性主要来自于刚性的BO6八面体堆积伦(Madelung)能。

在ABO3计量化合物中，为满足电中性要求，A n+、B m+是:n+m=6，但没有A的价态比B的高的化合物。

这种配位型式和立方最密每个堆积球周的配位情况是相同的。

因此要求B是优先选用八面体配位子。

占据大十二面体间隙的A离子大小必须合适。

这是由于十二面体和八境中，A和B的稳定性需要限制了A和B化合的可能性，并且在氧化物骨架中大的正离子，由于它要和氧负离子作立方最密堆积，所以A的大小应和氧的大小相当，B离子是小的离子，处于八面体配位之中。

《Bi5Ti3FeO15基薄膜的多铁性与铁电光伏效应》范文

《Bi5Ti3FeO15基薄膜的多铁性与铁电光伏效应》篇一一、引言随着材料科学的发展，多铁性材料因其同时具有多种铁性而备受关注。

其中，Bi5Ti3FeO15基薄膜因其优异的铁电、铁磁和铁弹性等特性，在微电子、传感器和记忆存储等领域具有广泛的应用前景。

本文将详细探讨Bi5Ti3FeO15基薄膜的多铁性及其铁电光伏效应，旨在深入理解其物理性质及潜在应用。

二、Bi5Ti3FeO15基薄膜的制备与结构特性Bi5Ti3FeO15基薄膜的制备通常采用溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法或磁控溅射法等方法。

制备过程中，通过控制温度、压力、气氛等参数，可获得具有特定晶体结构和电学性能的薄膜。

该类薄膜具有复杂的晶体结构，包括钙钛矿结构和双钙钛矿结构等，这些结构决定了其多铁性的产生。

三、Bi5Ti3FeO15基薄膜的多铁性Bi5Ti3FeO15基薄膜具有铁电性、铁磁性和铁弹性等多种铁性。

其中，铁电性源于其内部电荷分布的不对称性，使得薄膜在电场作用下发生极化；铁磁性则与薄膜中的磁性离子有关，使其具有磁化强度；铁弹性则与薄膜的晶格结构有关，使得薄膜在应力作用下发生形变。

这些特性的共同作用，使得Bi5Ti3FeO15基薄膜成为一种多铁性材料。

四、Bi5Ti3FeO15基薄膜的铁电光伏效应铁电光伏效应是Bi5Ti3FeO15基薄膜的重要特性之一。

当薄膜受到光照时，光生载流子在铁电畴内分离并产生光电压。

这一过程涉及光吸收、电荷分离和传输等多个物理过程。

此外，薄膜的铁电畴结构也会影响光电压的产生和分布。

通过对薄膜的铁电畴结构进行调控，可以实现对其光电压的优化和提高。

五、实验与讨论为了研究Bi5Ti3FeO15基薄膜的多铁性和铁电光伏效应，我们采用了一系列实验方法。

通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段，我们观察了薄膜的晶体结构和形貌；通过铁电测试和磁性测试，我们分析了薄膜的铁电性和铁磁性；通过光伏测试系统，我们测量了薄膜的光电压。

实验结果表明，Bi5Ti3FeO15基薄膜具有优异的多铁性和铁电光伏效应。

双层钙钛矿氧化物Sr2CrB06(B=Os，Re，W)电子结构和光学性质的第一性原理研究

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La掺杂双钙钛矿Ba2NiMoO6的磁性和铁电性能

采用传统的固相烧结工艺制备Ｂ。Ｍｏ一００１陶瓷样品．将高纯的ＢＣ，ａ，ａ一ＩＮｉＯ（ａ，．）ａＯｓＬｚＯ。
Ｎｉ，Ｏ粉末按化学计量配比充分混合，磨后在９０Ｃ下预合成８ｈ，次充分研磨，。Ｍｏ。Ｏ。研０再压成直径
从２Ｏ世纪５Ｏ年代起，们便开始了对钙钛矿型ＡＯ氧化物的结构特征、人Ｂ。电磁性质等方面的探索和研究．一直到１９９３年，钙钛矿ＬｌｘａＭｎ一系列中发现了特大磁电阻效应（ＭＲ）在ａ－ＣＯ。Ｃ，这才
Ｖ０．０Ｎｏ４１１．
ＮＯＶ．２００７
Ｌａ掺杂双钙钛矿Ｂ２Ｍｏ的磁性和铁电性能ａＮｉＯ６
徐洪芳，夏炜炜，孙娟，何军辉
（州大学物理科学与技术学院，江苏扬州２５０）扬２０２
具有双层有序钙钛矿结构的亚铁磁半金属，磁转变温度高达４０４０Ｋ，并且公认Ｂ位价态组合其０５
是（ｅ，什）Ｆ抖Ｍｏ，Ｍｏ什离子４位存在电子对金属导电性和铁磁性起着重要的作用．同样，双层钙在钛矿型氧化物Ｂ。ｅＯａＦＭｏ中也有磁电阻现象发生，呈现亚铁磁性，其居里温度在３０Ｋ左右，３常温下晶体结构呈立方对称．８０ＢＭｏ陶瓷样品中，离子的主要电子组态为（ｄ）ｉ［］ａＮｉＯ。在Ｍｏ４。，Ｎ。