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Sr2FeMoO6自1998年被发现具有较大的室温低场磁电阻效应和高于室温的居里温度以来,一直是双层钙钛矿氧化物中的研究热点,尤其通过掺杂改性的实验方法,使其在磁存储设备和自旋电子元器件上的实际应用更加成为现实。本文开展了对Sr2FeMoO6中Sr位进行Bi掺杂的研究。 实验中采用传统固相反应法,分别制备了Bi3+电子掺杂系列样品Sr2-xBixFeMoO6(0≤ x≤0.3)和Bi3+电子和空穴复合掺杂系列样品Sr2-δBixFeMoO6(0≤δ≤0.5,0≤x≤0.12),对两种掺杂体系同时进行了X射线衍射、Rietveld全谱拟合法结构精修、扫描电子显微镜、能谱定性和定量分析以及磁性和磁输运性能测试,探究了电子掺杂和电子空穴复合掺杂效应对Sr2FeMoO6晶体结构和磁性能的影响。 Rietveld结构精修结果表明,两种掺杂体系样品的空间群都属于Fm3m,且没有随着掺杂量的增加而发生结构相变;但在 Bi3+电子掺杂效应的影响下,晶胞体积却都出现了反常的增大现象。通过对两种体系样品 SEM的对比分析,掺杂样品较之 Sr2FeMoO6具有更大的晶粒和更高的致密度,这是在烧结过程中 Bi2O3熔化导致有液相参与烧结造成的。且不同 Bi3+掺杂量的样品,由于烧结过程中传质方式的不同,表面形貌也各具差异。电子掺杂样品的Fe/Mo有序度随Bi3+掺杂量持续降低,而复合掺杂样品的 Fe/Mo有序度的变化趋势则是先增加后减少,这是由电子和空穴对决定有序度的Fe3+/Mo5+半径差和电荷差影响不同造成的。 在对两种掺杂系列样品饱和磁化强度 MS的实验值进行计算拟合时发现,电子掺杂体系更适合采用包含电子掺杂效应的FIM修正模型;而对于x≥0.01的复合掺杂体系,我们提出的类相分离模型拟合度更高:将掺杂样品看做是空穴掺杂相 Sr2-(δ-x)FeMoO6和电子掺杂相Sr(2-x)BixFeMoO6共同组成,饱和磁化强度拟合值由两相的 MS分别乘以其所占比例得到。在反位缺陷调控的作用下,两种掺杂体系磁阻与其相应的Fe/Mo有序度变化趋势几乎完全相同,而在相同的温度300K时,复合掺杂体系具有比电子掺杂体系更小的磁阻值,这是由空穴对磁畴壁的钉扎效应引起的。