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近年来,人们发现在类钙钛矿锰氧化物R1-xAxMnOx(R为La,Nd,Pr等稀土金属元素;A为Ca,Sr,Ba等碱土金属元素)中具有庞磁电阻(CMR)效应,由于它在磁记录、磁传感器等方面具有潜在的应用前景,同时也包含着丰富的物理内容,因而引起了物理学界的广泛关注。但是,目前这类磁电阻材料距离实际应用还存在许多困难,诸如:产生CMR现象所需的外加磁场非常大,通常需要几个特斯拉;材料磁电阻的峰值多出现在低温区内;磁电阻剧烈变化的温度范围很窄,这些因素都极大地限制了这种锰氧化物材料的实际应用。目前很多研究工作都集中在室温附近的低场磁电阻效应,特别是对A位Sr和Ca掺杂的研究,以Ba、Pb替代A位La的报道还不很多,以Pb和Ti同时替代A位的La和B位的Mn还未见报道。
本文制备了La0.9Ba0.1MnO3-δ薄膜以及La0.67Pb0.33Mn1-xTixO3材料,并对上述薄膜和体材料的结构及物性进行了系统研究,得到了许多有意义的结果。La0.9Ba0.1MnO3-δ(LBMO)薄膜采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上沉积制备。溅射的薄膜再在不同温度下退火处理。采用X射线衍射(XRD),扫描隧道显微镜(STM),X射线光电子能谱(XPS),四探针法等手段对退火后薄膜的结构、微结构、表面化学态以及磁性质等进行了系统研究,结果表明,薄膜在800℃~850℃温度范围内退火,形成单相结构且晶粒与基片之间存在着相对固定的外延关系。退火温度不同会引起薄膜中含氧量的不同。温度为300K、磁场为1.6T的条件下,经过850℃退火的薄膜磁电阻MR高达30%。采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的掺杂稀土锰氧化物La0.67Pb0.33Mn1-xTixO3(x=0、0.02、0.05、0.1、0.15、0.2)多晶样品。X射线衍射(XRD)分析和扫描电镜(SEM)观测的结果表明Ti离子的掺杂量的越大,形成多晶样品的晶粒越大。未掺杂Ti离子的La0.67Pb0.33MnO3与其它掺杂样品相比晶粒最小。红外吸收光谱测量发现样品在601~571cm-1范围出现了吸收峰并且峰的位置随Ti离子的掺杂量增加而向高频方向偏移。样品的磁性质测量表明Ti离子的掺杂量对材料的磁电阻有明显影响。