纳米La2/3Sr1/3MnO3荧光特性及其复合材料的物性研究

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掺杂的稀土锰氧化物RE1-xMxMnO3存在着复杂的电子、自旋和轨道自由度高度关联,属于强关联体系,并因其在居里点附近出现庞磁电阻效应(CMR)而成为凝聚态物理的研究热点之一,但是锰氧化物的荧光效应研究较少。另外,碲化物和其它材料的复合物最近也被广泛关注。本文主要以La1-xSrxMnO3(LSMO)纳米颗粒为研究对象,研究其荧光效应及碲化物复合后的电输运性质,研究结果主要包括以下几个方面:1.在样品的制备方面,首先采用溶胶-凝胶方法成功制备出不同晶粒尺寸的LSMO纳米颗粒;利用固相反应法成功制备出Bi2Te3单晶块材,利用两步法成功制备出(1-x)LSMO/xBi2Te3复合样品。实验发现复合物的最佳烧结条件为:真空度10-3Pa以上温度为773K烧结,通过XRD、SEM、EDS及拉曼光谱表征,所有样品均无杂相生成。2.探究LSMO晶粒尺寸及锰离子价态对其荧光效应的影响,利用LSMO溶解于柠檬酸中,成功将所有样品功能化。实验结果表明功能化的锰氧化物纳米材料能产生多种颜色的荧光光谱;随着纳米颗粒晶粒尺寸的变大,LSMO的荧光会产生红移,其红移和晶粒尺寸变化引起的晶体结构变化相关联。对于不同锰离子价态样品,价态改变不导致荧光光谱波长变化,但Mn4+离子增多会引起荧光强度增强,其原因可能与Mn离子浓度变化有关。3研究了(1-x)LSMO/xBi2Te3复合材料在磁场下的电输运行为。结果表明纳米LSMO多晶样品具有大的低场和高场磁电阻值,这与以往类似实验研究结果相一致。(1-x)LSMO/xBi2Te3复合材料样品的电性研究发现,样品电阻率随着x的增加先增大后减小,当x=0.2时电阻率达到极大值。这可能是当Bi2Te3增加,因界面电子散射增强导致电阻迅速增大,当x>0.2时,随着Bi2Te3导电网络的形成,引起复合物电阻率降低。复合物样品磁电性质研究发现,x=0.2具有最大磁电阻,这可能是x=0.2样品的成分比处在渗流阈附近。x=0.5样品出现了磁电阻值的正负变化,这是由于两种样品的磁电阻效应叠加所致。
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