钙钛矿结构CMR材料的同步辐射XPS研究

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自从在掺杂的锰酸盐Re<,1-x>A<,x>MnO<,3>中发现庞磁阻效应以来,由于庞磁阻效应在存储、传感器等方面的巨大应用潜力,近十年来在全球掀起了一场研究庞磁阻的热潮.其中Re为稀土元素如La,Sm,Pr等,A为二价元素如Ca,Ba,Sr等.在本文中利用利用中国科学院高能物理所同步辐射室的光电子能谱站的同步辐射XPS研究了Pr<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>和LaFe<,1-x>Cr<,x>O<,3>系列化合物的芯能级XPS谱.主要内容有:样品采用固相烧结法制备.X射线衍射谱分析表明样品呈单一相,为钙钛矿结构.由于氧在庞磁阻的双交换机制中的关键作用,为此,首先得到O 1s芯能级吸收谱,并分别给出Mn 2p吸收边以下(hv=606eV)和Mn 2p吸收边以上(hv=720eV)两个能量点所采集的O 1s芯能级谱,其谱线峰位的移动呈相反特性,表明CMR效应的结构敏感性,以及与电子的局域化程度的关联.选择与Mn在周期表上相邻,和Mn离子的电子态有相似的LaFe<,1-x>Cr<,x>O<,3>体系晶系与庞磁阻材料进行对比,通过X射线衍射谱以及MarqX程序的计算,证明其为单一相,并得到他们的晶体结构常数,与国际上的相关报道是相符的.对该体系的O 1s的芯能级光电子能谱进行考察,观察到O 1s芯能级束缚能值随LaFe<,1-x>Cr<,x>O<,3>系中Cr<3+>变化而显示周期性的增减.这一现象反映了O 2p价带电子向Cr<3+>价带的转移.此外,我们建立起基于Linux的WIEN97的计算环境,该软件可以用来在原子尺度进行材料计算.并对该计算方法的基本原理和计算步骤进行了总结.
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