Магнитные и транспортные свойства композитов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
по работе [8].
Соединение (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 имеет ромбоэдрическую структуру.
R(T) зависимости для (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 для различных приложенных полей для монокристаллических и поликристаллических образцов даны на рис. 2.2а и 2.2b. Вставки на рисунках представляют температурные зависимости электрического сопротивления для некоторых значений магнитного поля. Примечательно, что R(T) зависимости монокристаллических и поликристаллических образцов различны, как упомянуто многими авторами. Прежде всего, есть сдвиг металл-диэлектрик перехода к более низким температурам для поликристалла и различие в абсолютных величинах электрического сопротивления, связанных с присутствием межкристаллитных границ в поликристалле. Кроме того, ниже ~50К поликристаллический образец показывает минимальное сопротивление; после этого сопротивление начинает увеличиваться, и в гелиевых температурах достигает значений, сопоставимых со значениями для перехода металл-диэлектрик.
Рисунок 2.2. Температурная зависимость электрического сопротивления R (T) для монокристалла (а) и поликристаллических образцов (b) в различных внешних магнитных полей
Рисунок 2.3. R(Н) зависимости для поликристаллического образца (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 в широком диапазоне температуры
Главными особенностями кривых R(Н) рис. 2.3 является следующее. Во-первых, в магнитном поле Н~3 кОе в диапазоне температур 2-120К R(Н) зависимость изменяет характер; затем сопротивление равномерно уменьшается до 9 Т без насыщения намагниченности. Во-вторых, в диапазоне температур 2-30 К, то есть ниже температуры минимального электрического сопротивления, R(Н) кривые показывают гистерезис с шириной, уменьшающейся с увеличением температуры. Направление магнитного поля указано стрелками на рис. 2.3 выше температуры минимального электрического сопротивления не наблюдается никаких признаков гистерезиса. Рис. 2.4 показывает температурную (а) и полевую (b) зависимоcти намагниченности (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 образцов. Можно видеть из М(Т) кривых, что температура Кюри Тс является почти той же самой (~215 К) для двух образцов; однако, абсолютные величины и поведение намагниченности различны для (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 монокристалла: намагниченность М (2К, Н=15 кОе)=60 emu/g, в то время как для поликристаллического образца М (2К, Н=15 кОе)=47 emu/g, то есть ниже на 22%. Видно из полевой зависимости намагниченности М(Н), что при Т=1,9К, намагниченность монокристаллического образца (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 насыщается в поле приблизительно 5 кОе, в то время как намагниченность поликристалла в полях выше чем 5 кОе линейно растёт.
Рисунок 2.4. Температурная (а) и полевая (b) зависимоcти намагниченности (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 образцов
Мы должны обратить внимание, что на кривых М(Т) существует особенность при Т=40К, соответствующая магнитному фазовому переходу (показано стрелкой).
Данные магнитных и калориметрических измерений позволяют заключить, что во время синтеза поликристаллического образца (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 образуется вторая фаза. Эта фаза характеризуется магнитным порядком с температурой магнитного фазового перехода Т=40 К, она может быть антиферромагнитной. Авторы обозреваемой работы заключают, что в поликристаллическом (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 туннели соединяют состояние ферромагнетик-антиферромагнетик-ферромагнетик. В дальнейшем при интерпретации магнитных и магнитоэлектрических свойств композита на основе (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 мы будем опираться на представленные здесь магнитные и пр. характеристики для поликристаллических образцов.
3. Технология получения PbTiO3, (1-х) (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3 +хPb3MnO3 и композитов на их основе. Установка для измерения транспортных и диэлектрических свойств твёрдых тел на переменном токе. Магнитные и транспортные свойства
3.1 Технология получения PbTiO3
Керамические образцы PbTiO3 были получены из эквимолярного соотношения PbO и TiO2, PbO: TiO2 =1:1. Молекулярные веса PbO=223,19 г и TiO2 =79,9 г.
Из расчета 10г PbTiO3 исходные порошки тщательно растирались и прессовались в таблетки, далее проводился отжиг таблетки при T=800?С на протяжение 24 часов. Исходные таблетки бело-розового цвета, после отжига изменили цвет до серо-желтого.
Одну таблетку растирали в порошок, и на ней проводился рентгеноструктурный анализ. На рис. 3.1 и в таблице №1 (PbTiO3) показано, что получены керамические образцы PbTiO3 очень хорошего качества и совпадают с литературными данными. Не обнаружено наличия посторонних примесей.
Рисунок 3.1. Рентгенный спектр PbTiO3
Литературные данныеПолученные данные2?Int2?Int2?21,87522721,41124521,45022,56738122,80236823,08031,633999*31,479999*31,54132,12847232,46745032,49039,20834139,22334239,5844,60311543,62011343,70846,07523546,57523046,70850,5497949,77510649,79151,5586551,8017651,79151,8926252,4646852,50056,02414855,41416655,41656,96526657,30028457,37566,0659865,71110065,7767,2055267,7381269,393767,9875670,7844270,5376171,6121872,1942571,8881172,5006574,0144972,7434176,1804476,8414876,4495377,1413178,5321677,3785680,6593881,40248
3.2 Технология получения (La0.5Eu0.5)0.7Pb0.3MnO3
Исходные компоненты:
La2O3=3,6 г
Eu2O3=3,2 г
PbO= 24 г
PbF2=72 г
Шихта в виде тщательного перемешанного порошка помещалась в пластиковый тигель, не утрамбовывалась. Этот тигель помещался в большего размера тигель из окиси циркония. Оба этих тигля сверху закрывались тоже тигилем из ZrO2. Такая конструкция тиглей помещалась в печь с программным регулированием температуры. Для выращивания монокристалл?/p>