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La0.75Ca0.25MnO3多晶陶瓷与外延薄膜的结构和电学性能研究

高翔 , 马吉 , 张辉 , Mya Theingi , 杨盛安 , 陈清明

稀有金属材料与工程

采用溶胶-凝胶法制备了La0.75Ca0.25MnO3多晶靶材,并用紫外脉冲激光沉积法(PLD)在LaAlO3(100)单晶衬底上制备了La0.75Ca0.25MnO3外延薄膜.采用XRD测试了薄膜的晶体结构和生长取向,测试了薄膜(200)衍射峰摇摆曲线并分析了薄膜的结晶质量.利用原子力显微镜(AFM)表征了薄膜表面形貌,并利用四探针法测试了薄膜的电阻-温度(R-T)曲线.实验结果显示薄膜结晶质量较好,并沿c轴择优生长,且生长方式为层状生长.薄膜的绝缘体-金属转变温度(T1M)达到270 K以上,电阻温度系数(TCR)高达10%.

关键词: La0.75Ca0.25MnO3 , 多晶 , 薄膜 , 脉冲激光沉积 , 电阻温度系数

Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10多晶制备工艺对其电学性能影响的研究

李东麒 , 陈清明 , 高翔 , 杨盛安 , 张辉 , 杨宁

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶法成功制备了Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10(BPSCCO)粉末,通过优化制备工艺获得了电学性能优良,转变温度在114 K左右的Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10多晶靶材.利用X射线衍射仪测试了样品的物相和结构,并利用四探针法测试了靶材的电阻-温度曲线.对比了不同螯合剂对溶胶-凝胶法制备BPSCCO多晶的影响,发现以葡萄糖酸为螯合剂克服了传统工艺周期长、pH难调控的缺点.在此基础上,探究了热处理工艺对Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10多晶电学性能的影响,得到了其最适预烧温度(600 ~ 700℃)、烧结温度(820~830℃)及烧结时间(48 h).

关键词: Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10 , 螯合剂 , 溶胶-凝胶法 , 热处理工艺

A位阳离子平均半径对La0.3Nd0.37Sr0.33-xCaxMnO3多晶陶瓷电运输性能的影响

陈晓惠 , 张辉 , 金菲 , 罗均美 , 杨盛安 , 陈清明

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶法制备一系列La0.3Nd0.37Sr0.33-xCaxMnO3(x=0.00,0.05,0.10,0.125,0.15,0.20)多晶陶瓷,用XRD分析多晶陶瓷的晶体结构,用SEM对多晶陶瓷的晶粒尺寸和表面形貌进行分析,用标准四探针法测量电阻-温度关系.实验结果表明,随着Ca掺杂浓度的增加,晶体结构从菱方晶系向正交晶系转变,绝缘体-金属转变温度(7P)往低温方向移动,电阻率不断增加,电阻温度系数(TCR)也在不断增加.这主要是因为用离子半径较小的Ca2替换离子半径较大的Sr2,引起A位阳离子平均离子半径减小,导致容忍因子也随之减小.Mn-O-Mn键的弯曲程度增加,导致MnO6八面体畸变增大,eg电子局域性增强,Mn3+-O2--Mn4+之间的双交换作用减弱,电阻率增大,TP往低温方向移动,且转变温度宽度变窄,使得TCR增大.

关键词: La0.3Nd0.37Sr0.33-xCaxMnO3 , 溶胶-凝胶法 , 电阻温度系数

预烧温度对La0.67Ca0.33MnO3陶瓷结构及电学性能的影响

金菲 , 陈清明 , 陈晓惠 , 罗均美 , 杨盛安 , 张辉

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶法成功制备了La0.67Ca0.33MnO3粉末,并通过改变预烧温度获取电学性能优异的陶瓷.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针法对不同预烧温度处理后的La0.67Ca0.33MnO3陶瓷的物相、结构、微观形貌和电学性能进行测试,分析预烧温度对材料的晶粒尺寸和电学性能的影响,从而摸索出最佳预烧温度.实验结果表明:样品的结晶性能好物相纯,随着预烧温度的增加,晶粒尺寸、致密度、收缩率和电阻温度系数(TCR)在不断减小,电阻率先减小后增加.在300℃预烧,1450℃烧结得到的样品具有较高的TCR值达到了40.8%·K-1.

关键词: La0.67Ca0.33MnO3 , 预烧温度 , 电阻率 , 电阻温度系数

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