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近年来钙钛矿结构锰氧化物由于所表现出来的巨磁熵变效应使其在作为磁致冷工质上具有十分广阔的应用前景而重新受到了人们的关注。
本文采用溶胶一凝胶法制备了La<,0.67>Ca<,0.33>Mn<,1-x>Co<,x>O<,3>(x=0.00,0.01,0.02,0.03和0.04)系列多晶样品。对这个系列样品的磁性能及磁卡效应作了研究。x射线衍射实验表明系列样品均为单相钙钛矿结构,用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁性能及磁卡效应,其中包括在磁场为0.05T下测量了样品的M-T曲线,在居里温度附近选取一系列温度测量了样品的等温磁化曲线(M-H曲线)。
主要实验研究结果如下:
1. 结构研究表明,La<,0.67>Ca<,0.33>Mn<,1-x>Co<,x>O<,3>系列样品属于正交晶系(orthorhombic),所属空间群为Pbnm,在仪器的精度范围内,没有发现其它杂相,具有良好的单相性。
2. 由XRD数据计算得到,Co离子替换Mn离子后,样品的晶胞常数和晶胞体积发生了明显改变,其中晶胞体积单调增加,说明Co掺杂后加重了品格畸变程度,因而对材料的磁性能将会产生一定影响。
3. 样品磁性能测量结果表明,在Mn位掺杂少量的Co(x=0.01,0.02)使样品的居里温度降低,同时样品的磁熵变没有明显下降,随着掺杂量增大到x=0.03和0.04,居里温度和磁熵变均有了明显降低。说明在合适的母体(如La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>)上少量掺杂Co元素(x≤0.02)可以达到降低居罩温度同时保持其磁熵变的目的。