Co替代Mn的La0.4Ca0.6Mn1-xCOxO3的磁电性质及电荷有序相

用固相反应法制备La0.4 Ca0.6 Mn1-xCoxO3(x =0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12)系列样品,用X射线衍射(XRD)探测样品的结构,通过电阻率-温度(ρ-T)曲线、磁化强度-温度(M-T)曲线、电子自旋共振(ESR)谱,研究Co替代Mn对La0.4 Ca0.6 MnO3磁电性质及电荷有序相的影响.结果表明:XRD图谱显示所有样品均形成良好的单相,没有任何杂相出现,说明Co已经进入Mn位并结晶良好;随Co替代量的增大,电阻率逐渐减小;随Co替代量的增大,反铁磁性减弱,铁磁性增强;x=0.02的样品,电荷有序相已基本融化,还有一些电荷有序相的残留,x =0.06的样品,电荷有序相完全融化.物理机制是,Co3+的电子结构是3d6,符合Oh对称,它不是Jahn-Teller(JT)离子,因为Co3+不是JT离子,所以Co3+替代Mn3抑制了JT畸变.JT畸变减弱引起的影响:一方面使Mn3+ —O2-—Mn4键长缩短,键角增大,有利于双交换;另一方面,Mn3的两个eg轨道劈裂产生带隙,Co3+替代Mn3+使带隙减小,提高了材料的导电性,使体系反铁磁性减弱铁磁性增强,从而破坏电荷有序相.