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钙钛矿结构稀土掺杂锰氧化物（R1-xMxMnO3，R=稀土元素，M=碱土元素）因包含丰富的物理内容及在自旋电子学的潜在应用前景而成为近年来凝聚态物理中继高温超导铜氧化物后又一被着重研究的强关联电子体系。
本文中，我们用传统固相烧结方法制备了La1-xCaxMnO3单层和LaxCa3-xMn2O7双层钙钛矿结构氧化物单相陶瓷样品，并对其在磁场和电场下的直、交流输运性质做了系统研究。通过对单层钙钛矿La1-xCaxMnO3系列多晶陶瓷样品进行电致电阻（ER）和磁致电阻（MR）的测量，发现仅仅在x=0.17和0.51等两个特殊成分存在明显的ER效应，但MR效应却不明显。表明在钙钛矿锰氧化物中除强电场作用下电子相转变和晶界及电极接触肖特基势垒外，纳米尺度电子相分离和两相共存所产生的电性非均匀也是导致ER产生的重要原因。通过进一步对La0-xCaxMnO3的交流输运性质测量，发现La0.49Ca0.51MnO3样品在交流电场下复阻抗实部随温度变化出现了类似金属一绝缘体转变峰，并且与频率之间的关系满足Arrhenius定律。通过拟合得到载流子输运热激活能为0.072 eV。我们类比Snoek效应，用“陷阱态”捕获与跃迁模型对该现象进行了初步解释。
用固相烧结方法制备了双层钙钛矿结构LaxCa3-xMn2O7系列单相陶瓷样品，并对其在磁、电场下的直、交流输运性质做了系统研究。除了高Ca含量样品La1.2Cal.8Mn2O7以及La1.5Ca1.5Mn2O7没有ER效应外，其他样品均存在ER效应，并且在居里温度以下宽温区都并存MR效应。特别针对La1.8Cal.2Mn2O7样品用XRD，SEM，HL5500PC和PPMS对其磁、电性质进行了详细测量和分析，结果表明：经过两次高温烧结可合成具有双层Sr3Ti2O7型四方结构的La1.8Ca1.2Mn2O7单相陶瓷样品，晶格常数a和b为3.901 A，c为19.369 A，晶胞体积为295.21 A3，居里温度Tc为177 K。当温度低于居里点177 K时，I-v出现非线性特征，温度越低，非线性行为越明显；T=14 K时非线性系数α为68.6：而当温度高于样品居里点时，非线性现象消失。表明样品在Tc以下存在磁、电耦合并由于耦合作用产生磁性相关势垒和磁电双调作用。与普通PN结不同，该势垒电阻值和I-v曲线不仅可以通过负载电场加以调节，并且还可以通过外加磁场进行调节，具有磁控PN结特征，这是本文的创新之处。该势垒特性可用一对背对背的PN结势垒等效，在T=14 K，通过I-V测量，得到单个磁性结势垒值为0.18 eV。