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最近,在具有钙钛矿结构和双钙钛矿结构的氧化物中观测到了庞巨磁电阻效应(CMR)——材料的电阻随磁场的增大而巨大地减小的现象。由于这种效应可以用于磁存储、磁记录等领域,引起了科学家们的极大兴趣。双钙钛矿结构化合物Sr2FeMoO6具有较高的居里温度(420 K),在室温表现出了巨大的CMR效应,而这种CMR效应是由晶粒间的隧穿效应产生的。La0.67Ca0.33MnO3化合物的CMR效应大多发生在室温之下(高的也只250 K),而CMR效应是电子在Mn3+和Mn4+之间转移造成的,可以用双交换作用进行解释。为了得到具有各自优点、性能互补的室温之上较大CMR效应的新材料,我们使用高分子网络溶胶—凝胶技术制备了晶粒度小于50 nm的La0.67Ca0.33MnO3和Sr2FeMoO6细颗粒,并对这两种材料进行了纳米级尺度的复合。
我们对样品进行了X射线衍射实验,发现所有样品中参与复合的相都保持很好的单相性。根据系列样品的SEM形貌图,发现样品的结合性均比较好,通过对应微区的原位X射线能散谱EDX分析,证明了我们采取的复合实验线路的合理性和可行性。此外,对样品进行了扫描和透射电镜观察以及电、磁性质的测量。
目前,越来越多的研究人员对透光率高、电阻率低的金属二元或三元氧化物产生了浓厚的兴趣。这些材料可以统称为透明导体氧化物(TCO)。由于其优异、独特的光、电特性,在光敏玻璃、平板显示器等领域得到了广泛而深入的应用。因为高压可以影响这些材料的结构和性质,因此,对基本物性尚未完全清楚的三元TCO材料—锡酸锌(Zn2SnO4)进行高压下的结构稳定性研究是很有意义的。
常压下,Zn2SnO4(ZTO)所有的衍射峰都可以指标化为面心立方反尖晶石结构,其空间群为Fd3m,晶格常数α=8.61士0.01(A)。原位高压同步辐射X射线角散(ADXD)实验中最高压力值为35.1 GPa。在压力范围12.9~26.0 GPa内,发生晶体结构的畸变,形成具有正交结构的中间过渡相。当压力升至32.7 GPa时,发生了高压相变,形成另一种正交结构高压相。当卸压到0.5 GPa时,样品的衍射谱图几乎又恢复到了原反尖晶石相的谱图。
与ADXD的研究结果相同,不同压力下ZTO纳米线的拉曼谱图表明,反尖晶石结构的ZTO纳米线在我们的实验压力范围内发生了可逆的晶体结构相变,在15.5 GPa附近开始形成中间过渡相,在大约32.8 GPa时,出现高压相。