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钙钛矿结构锰氧化物是电子强关联体系,在电子、晶格、自旋、轨道等存在相互作用,具有丰富和复杂的物理性能,该性能与电荷有序、相分离、轨道有序密切相关,因此成为凝聚态化学理论研究的热点。其中稀土锰酸盐在场冷却(FC)下的磁性行为还在进一步研究,本论文的研究主要包括以下几个部分:(一)利用高温固相法,在1200℃条件下合成Gd1-xSrxMnO3(0.1x0.3)系列化合物。并利用x-射线粉末衍射(XRD)、x-射线光电子能谱(XPS)、磁性对其进行表征,其主要结果如下:XRD结果表明:该系列化合物是具有钙钛矿结构的氧化物,属于正交晶系,Pnma空间群。由于样品磁学性质与锰离子价态相关,因此,我们对Gd0.8Sr0.2MnO3进行XPS表征,分析结果表明:Mn2p3/2和Mn2p1/2的结合能分别在641eV和653eV附近,可以确定其中Mn可能为+3价或+4价。为进一步确定Mn离子的价态及含量,对Mn3s的XPS谱图进行分析,通过拟合及经验公式计算,Mn离子的价态为+3.25,其中Mn4+离子的含量为25%,比名义配比(20%)含量高,说明该化合物有氧缺陷。我们对Gd0.8Sr0.2MnO3进行磁性分析,主要包括:磁化强度随温度变化(M-T)曲线、M-T曲线随场强变化及磁滞回线。对M-T曲线高温区域,利用居里外斯定律进行拟合,得到居里外斯常数为8.18,该样品具有反铁磁性;通过分析Gd3+和Mn离子对磁矩贡献,Mn离子的有效磁矩为3.67μB,其对应价态为+3.24,与XPS分析结果相符。Gd1-xSrxMnO3(0.1x0.3)样品在场冷却(FC)条件下,M-T曲线结果表明,当x=0.1,0.2,0.3时,尼尔温度在45K左右,磁化强度随Sr2+离子含量增大逐渐增大;在FC条件下,当x=0.1,0.2时,出现负磁性;28和18K为补偿温度,此时磁化强度为零;在测量范围内,x=0.3的磁化强度始终为正值。为进一步研究磁性,对Gd0.8Sr0.2MnO3进行分析,M-T曲线随场强变化结果表明,随外场增大负磁性逐渐减弱;当场强高于2500Oe时,负磁性消失。磁滞曲线表明样品具有倾斜铁磁性。(二)利用高温固相法,在1200℃条件下合成Gd1-xMgxMnO3(0.1x0.3)系列化合物。M-T曲线表明,该类化合物具有反铁磁性。磁滞回线证明,这类化合物具有倾斜铁磁性,并且随着Mg2+离子增大而逐渐倾向于软铁磁性。(三)利用高温固相法,在1200℃条件下合成Sm1-xCaxMnO3(0.1x0.5)系列化合物,并对其磁学性质和价态进行简单的表征。