La_(0.4)Ca_(0.6)MnO_3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究  

Mn-site Fe/Cr doping effects in charge-ordered antiferromagnetic manganite La_(0.4)Ca_(0.6)MnO_3

作　　者：胡妮[1,2] 刘雍[1] 程莉[1] 石兢[1] 熊锐[1] 

机构地区：[1]武汉大学物理科学与技术学院教育部声光材料与器件重点实验室,武汉430072 [2]湖北工业大学理学院,武汉430068

出　　处：《物理学报》2011年第1期634-639,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批证号:10974148和10534030)资助的课题~~

摘　　要：利用固相反应法制备了Mn位Fe3+和Cr3+掺杂的系列锰氧化物La0.4Ca0.6(Mn1-x(y)Bx(y))O3(B=Fe3+(0≤x≤0.1);Cr3+(0≤y≤0.1))多晶样品,研究了掺杂对样品输运性质的影响.实验结果表明两种离子具有截然不同的掺杂效应.Fe3+掺杂对原型样品中的绝缘体输运行为以及电阻率大小没有明显影响,表明超交换反铁磁相在系列Fe3+掺杂样品中占主导.而Cr3+掺杂则大大减小了样品的电阻率,并在掺杂浓度0.1时,样品表现出金属-绝缘体相变,同时出现庞磁电阻效应.这说明Mn位的Cr3+掺杂,显著抑制了原型样品中的超交换反铁磁相,并诱导了双交换作用主导的铁磁金属相.通过分析比较,我们认为这两种截然不同的掺杂效应是由于掺杂离子eg电子轨道填充度的不同引起的.Impurity effects on the stability of a charge-ordered antiferromagnetic state in La0.4 Ca0.6 MnO3 are investigated by Fe3 ＋ /Cr3 ＋ doping on Mn-site. All the samples with different doping concentrations possess the same orthorhombic crystalline structure,and no evident variation in the structure can be seen. Our results reveal that the Fe3 ＋ /Cr3 ＋ doping effects on the transport behavior are rather different,although both impurities have the same valance and are commonly antiferromagnetically coupled with other transition metal ions. We assign this remarkable different doping effects to the different electronic structure of the doping cations.

关 键 词：锰氧化物 反铁磁 磁电阻效应 

分 类 号：O482.5[理学—固体物理]