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固相反应法与溶胶-凝胶法合成掺锶LaMnO<sub>3</sub>的对比研究

DOI：10.1080/09500839.2018.1554271 期刊：Philosophical Magazine Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本研究通过两种不同方法（即固相反应法和溶胶-凝胶法）合成了空穴掺杂的La1-xSrxMnO3（x=0.25和0.33）钙钛矿材料。采用X射线衍射（XRD）、闭循环制冷机在25-300K温区进行的变温电阻率测量以及振动样品磁强计（VSM）等多种技术对样品特性进行了对比研究。所有样品均呈现正交晶系对称性，且随Sr含量增加其晶胞体积呈不规则变化。根据XRD数据测得平均晶粒尺寸为19-22纳米。低温电学表征观察到所有样品均存在金属-绝缘体转变（MIT）。磁学测量证实25% Sr掺杂样品在10kOe可用磁场范围内未出现磁化饱和现象，其磁响应特征也与XRD及电阻率数据的解释相符。所得结果基于双交换作用与超交换机制进行了解释。
作者： Hilal Ahmed，Shakeel Khan，Wasi Khan，Swaleha Naseem，Razia Nongjai
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究合成路线（固相反应法和溶胶-凝胶法）对掺锶LaMnO3锰氧化物微结构、电学及磁学性能的影响。

研究成果

通过固相反应和溶胶-凝胶法成功合成了掺锶镧锰氧化物，两种方法均制得具有正交对称性的多晶样品。溶胶-凝胶法制备的33%锶掺杂样品表现出更高的饱和磁化强度。实验中观察到金属-绝缘体转变现象，相关数据可通过电子散射过程和极化子跳跃机制解释。磁学性质与结构及电学研究结果相互印证，表明合成路径对材料性能具有重要影响。

研究不足

该研究仅限于特定的锶掺杂浓度（x=0.25和0.33）及合成方法。部分样品中观察到杂质相，这可能影响材料性能。磁场强度限制在10千奥斯特，某些情况下无法达到饱和状态。研究结果仅适用于所用材料及条件，可能不适用于其他掺杂水平或合成技术。

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