稀土锰氧化物Nd<,1-x>Na<,x>MnO<,3>(0.05≤x≤0.40)的结构和物性

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采用Pechini方法制备了Nd1- NaxMnO3 (0.05≤x≤0.40) 系列多晶样品,对其结 x构、磁性、微区磁性以及电输运特性进行了研究。X射线衍射和等离子体发射谱测量结果表明所有样品具有正交畸变的钙钛矿结构并且成分均匀。随着Na含量的增加,晶胞体积减小,更趋近于立方结构。 在 77-300 K温度范围内,样品Nd1- NaxMnO3 (0.05≤x≤0.25) 均呈现出绝缘体 x特性,并且随着Na含量的增加,低温下的电阻率首先减小然后增加。较低Na含量的样品 (0.05≤x≤0.15) 随着温度的降低,发生了顺磁相到铁磁相的转变;而较高Na含量的样品 (0.20≤x≤0.40) 在顺磁绝缘态中发生了电荷有序转变。 利用电子自旋共振技术测量了Nd1- NaxMnO3 (0.15≤x≤0.30) 样品在 77-300 xK温度范围内的共振谱线。通过分析x=0.15 和x=0.20 两个典型样品的共振谱线参数随温度的变化,说明了所有的Mn自旋 (Mn3+和Mn4+) 均对共振谱线有贡献。在 150 K以上,x=0.15 样品的线宽随温度的升高而展宽,可以用通常的自旋—晶格弛豫模型来解释。在电荷有序转变温度附近,x=0.20 样品的线宽随温度变化的曲线有一个转折,这是由电荷的无序—有序转变造成的。 此外,还观察到了磁性相分离现象。在 130 K以下,Nd0.80Na0.20MnO3样品的共振谱线出现畸变,这表明出现了铁磁相,即样品分离成为顺磁相和铁磁团簇共存态。根据上述测试分析结果,我们给出了多晶Nd1- NaxMnO3 (0.05≤x≤0.40) x的相图。
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