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目前,由于钙钛矿锰氧化物具有庞磁电阻效应而引起人们的广泛关注,这不仅是因为庞磁电阻效应(CMR)具有巨大的潜在应用前景,而且对其起因的了解涉及到许多基础性的物理问题。对于在多晶材料中发现的与颗粒边界相关的非本征磁电阻效应,虽然对低场有较强的响应性,但这类磁电阻效应主要出现在低温范围(远低于居里温度TC),且它的大小随温度升高而迅速减小,也不利于在实际器件中的应用。研究发现,以钙钛矿锰氧化物0.70.20.13La Ca Sr MnO(LCSMO)颗粒体系为研究对象,通过在其颗粒边界引入不同性质的第二相材料对颗粒边界进行改性,是改善CMR效应的一种有效途径。本论文研究了这类复合样品的电磁输运特性以及低场磁电阻效应,主要研究内容如下: 1.介绍了钙钛矿锰氧化物的研究进展和物理特征,综述了其本征庞磁电阻效应和非本征磁电阻效应,在此基础上提出了本论文的选题背景和研究意义。 2.详细介绍了样品的制备方法和测试方法,并对母体材料的基本性能进行了分析。 3.制备了0.70.20.13La Ca Sr MnO/x24CoFe O(LCSMO/xCFO)复合体系。复合样品在温度T远小于金属--绝缘体转变温度TP的低场下(～3kOe)出现大的磁电阻效应,这是一种非本征磁电阻效应。研究表明,CFO颗粒主要分布在LCSMO颗粒的晶界处或者表面,没有改变LCSMO的结构,LCSMO的本征峰对CFO比较敏感,随着CFO的引入,其本征峰渐渐弱化为一平台,体系的电阻率增加,而居里温度TC没有发生变化。我们认为TC是一个转折点,随着CFO掺杂量的增加,在TTC,sS又逐渐增大,本征磁电阻一直减弱,非本征磁电阻先增大后减小。本征磁电阻效应可以由钙钛矿锰氧化物中Mn离子间的双交换作用来解释,而这种非本征磁电阻效应起因于分布在LCSMO的颗粒表面的CFO引起传导电子受到的自旋相关散射。 4.制备了LCSMO/xIrO2复合体系,成功地将具有良好导电性的IrO2引入到铁磁性颗粒LCSMO的晶界处。研究发现,在复合体系中,金属Ir和IrO2共存在LCSMO的晶界处和表面,随着IrO2掺杂量的增加电阻率曲线先增大后减小,复合样品的TC随x的增大而略微下降,这是因为IrO2分布在LCSMO颗粒边界或者表面上,引起了磁无序,影响了双交换机制,这就导致随着IrO2组分的增加,PM-FM转变受抑制,从而使转变温度降低。对于LCSMO/xIrO2复合体系,在TC附近发现了增强的磁电阻,这是一种本征磁电阻效应。在H=3kOe,T=306K,x=28％的样品磁电阻达到11.8%;同样对于x=28%的样品,在H=20kOe,T=295K,磁电阻达到29.5%,室温磁电阻得到明显增强,我们基于本征磁电阻效应的特点和晶界效应对实验结果进行了合理解释,另外掺杂物本身的特性对磁电阻的增强也有一定的影响。 5.全文总结。 总之,以钙钛矿锰氧化物为基体,将具有不同性质的第二相,如亚铁磁性的CoFe2O4,非磁性绝缘体IrO2引入到铁磁颗粒表面,起到对颗粒边界进行改性的目的,而且能使复合体系的低场磁电阻效应得到实质性的提高,这为研究钙钛矿锰氧化物的低场磁电阻效应提供了重要价值。