钙钛矿型氧化物由于具有价格便宜、储量丰富、导电性好、状态稳定等优点,成为电催化领域最有研究价值的备选材料。在过渡族金属氧化物中,由于强关联作用,电子-电子、电子-晶格的相互作用强烈,无法忽略,应力又可极大调制过渡族金属氧化物的晶格场,于是不但可以研究极化子、John-Teller效应、双交换作用与超交换作用的共存与竞争等深刻的物理问题,也可以通过应力的调制,设计能带的退简并态,从而调制特定电子的占据与导电性,争取利用此调制力寻求提高析氢效率的手段与方法。此外在柔性体系中,锰氧化物具有100%自旋极化、其巡游电子可用材料的磁性信息来定性表征,对理解和寻找活性位点具有重要意义。其次,Mn的价态丰富,有望基于Mn的多价态理解过渡族金属氧化物在电催化过程的电荷转移等过程。基于此,本文对钙钛矿结构锰氧化物主要从内外两个思路来研究。1.内:钙钛矿型氧化物薄膜生长工艺对其物性影响研究采用PLD制备一系列钙钛矿型氧化物薄膜催化剂,通过调控薄膜生长环境对其氧空位、晶格等情况进行调变,其中包括衬底的选择与处理、缓冲层制备和样品的制备工艺过程等。研究表明,当钙钛矿型氧化物薄膜随着氧压的升高,粗糙度增加,粒径增大。其次,电催化结果显示LSMO薄膜在欠氧环境和富氧环境中均具有较好的催化活性,当适中的氧条件下使Mn3+/Mn4+的比例一定时,催化效率具有极小值,证明VO、Mn4+均为催化活性位点。磁性测量结果显示,随着氧压的升高,饱和磁化强度和居里温度呈现先增大后减小的趋势,存在最适生长氧压为200 m T,此时居里温度约为370 K。2.外:外界应力对钙钛矿氧化物的电催化及磁性影响研究以钙钛矿型氧化物La_0.7Sr_0.3MnO₃为模型化合物,采用PLD法制备了基于柔性云母基板上范德瓦尔斯外延生长的薄膜锰酸盐的灵活的异质结构。通过弯曲样品探究不同的应力对LSMO薄膜的晶格结构、磁性及电催化性质的影响,与使用刚性衬底用于电催化器件的传统衬底相比,结合了柔性衬底的柔韧性可以显示出更多的竞争优势。实验结果表明,在将基板反复弯曲多个循环期间,在不同弯曲状态下表现出几乎相同的磁特性,没有看到磁相互作用的大范围变化,交换作用类型、强度基本没有改变。并且研究发现CFO缓冲层厚度大于50 nm时的临界厚度时会降低异质结构的饱和磁化强度,但同时却也能增加矫顽力。电催化的测量结果表明,随着曲率的增加,催化剂的析氢反应活性呈现出电位的连续降低和电流密度的增加。