Ca缺位的Ca3-xMn2O7-d的结构、磁性研究

采用固相反应法合成了具有Ca缺陷的钙钛矿氧化物Ca3-xMn2O7d(x=0.04,0.08,0.12).其空间点群由原来的正方晶系的I4/mmm转变为斜方晶系的Cmcm,而且其倾斜程度随x增大而变大.随着x增大,品格体积逐渐减小,但是沿着平面轴向(co和bo)膨胀.样品的XPS图谱分析表明Mn离子处于Mn3+/Mn4+的混合价态,Ca-O键在固定区间内震动.Ca缺陷导致Ca2.96Mn2O7-d样品在低于350K时出现了明显的铁磁性.Ca2.92 Mn2 O7-d样品在345K出现了一个很小的停顿.电子的离域和本地化可以用来解释上面的磁性反常现象.样品具有低维磁性行为,x=0.04、0.08和0.12时的交换积分J0的估算值分别为25.4K、22.6K和19.7K.发现在x=0.04,0.08和0.12样品的转变温度(115K)存在一个倾斜的反铁磁性转变,而且这一温度随x增大而减小的程度是非常轻微的.线性变化的Ca2.88Mn2 O7-d样品的H/M-T曲线与居里-外斯近似匹配.计算出的Curie-Weiss温度θcW为164K,有效磁矩μeff为2.36μB.