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本文利用内耗对固体材料中的结构缺陷与相变敏感及测量过程中不对试样造成损伤等特点,对La2-xNdxCuO4+δ,La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ,Pr2-xSrxNiO4+δ和PrBaCo2O5+δ四种掺杂体系的内耗性能进行了研究,对其物理机制进行了分析。
第一章介绍内耗研究的概况,包括内耗的概念、内耗的物理研究内容(固体内部缺陷和固体中的声子及电子)等,简要介绍了内耗的主要测量方法以及本文的研究目的等。
第二章介绍实验方法与实验原理,包括样品制备、多功能内耗仪简介、内耗测量原理等,重点介绍了两种低频内耗常用的测量方式(自由衰减和受迫振动)。
第三章对La2-xNdxCuO4+δ(0.1≤x≤1.2)体系中滞弹性弛豫与相变内耗的研究发现:在0.1≤x≤1.0范围内,250K左右有一个与间隙氧有关的弛豫内耗峰,当x继续增大到1.2时,该峰消失。这表明了体系中间隙氧的数目和状态的变化情况。当掺杂量小时(0.1≤x≤0.4),体系为正交结构,正交扭曲度随x的增大而增大,有利于形成氧对,内耗峰升高;当掺杂量为0.5≤x≤1.0时,体系在宏观上呈四方结构,间隙氧转变为三维有序状态,内耗峰随着x值的增大逐渐降低直至消失。
第四章研究La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-δ(0≤y≤0.8)体系的低频内耗,发现体系中存在一级相变内耗峰,而且随着Fe含量的增加,内耗峰个数减少,其具体的物理机制还有待进一步的研究和探讨。另外,在Fe含量高的样品中观察到的模量快速硬化,可能是由于体系中的铁磁-反铁磁相变引起的。
第五章对Pr2-xSrxNiO4(0.2≤x≤1.0)和PrBaCo2O5+δ体系的内耗性能进行了研究。在Pr2-xSrxNiO4(0.2≤≤1.0)体系中,由于Sr离子取代Pr离子使得样品中的额外氧减少,这样随着Sr含量的增加,内耗峰会逐渐降低直至消失;但当取代量达到x=1.0时,样品趋向于正交结构,内耗峰有重新出现的趋势。对于用柠檬酸盐法制备的PrBaCo2O5+δ样品,在多次的升温测量过程中均出现一个正交—四方相变引起的内耗峰,而固相反应所制备的样品在测量过程中则没有发现这样的内耗峰,这就说明了不同的制备方法对试样的内耗性能有重要的影响。