【摘 要】
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ABO3型钙钛矿金属氧化物自发现以来,由于其巨磁阻效应、磁热效应以及在磁性相变点（TC）附近的金属-绝缘体转变等特性,成为物理学和材料科学领域的研究热点;另外,其在固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极、NTC热敏电阻元件、高密度信息存储、快速读写及磁性传感器等领域具有实际或潜在应用。然而ABO3型钙钛矿金属氧化物在投入到实际应用之前仍然有很多问题需要解决,如:对电磁性质机制的了解尚不全面;磁电阻效应
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ABO3型钙钛矿金属氧化物自发现以来,由于其巨磁阻效应、磁热效应以及在磁性相变点（TC）附近的金属-绝缘体转变等特性,成为物理学和材料科学领域的研究热点;另外,其在固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极、NTC热敏电阻元件、高密度信息存储、快速读写及磁性传感器等领域具有实际或潜在应用。然而ABO3型钙钛矿金属氧化物在投入到实际应用之前仍然有很多问题需要解决,如:对电磁性质机制的了解尚不全面;磁电阻效应不够高;TC温度与室温差距较大等。大量研究表明通过引入第二相形成复合体系,通过复合改变颗粒边界可以获得更好的低场磁电阻材料。本文通过高温固相反应法制备以La0.67Sr0.33Mn O3、La0.8Sr0.2Mn O3、La0.67Sr0.33Co0.2Fe0.8O3为基体材料,通过向基体材料中复合Zr0.8Mn0.2O1.8、Bi2O3两种材料形成复合体系材料,并对复合体系材料的电输运性质以及磁电阻效应进行研究,为低场磁电阻材料的设计提供理论和实验数据支撑,并探究复合体系材料作为固体氧化物燃料电池阴极材料的可行性。具体研究结果如下:（1）采用高温固相反应法成功制备了（1-x）La0.67Sr0.33Mn O3/x Zr0.8Mn0.2O1.8复合体系,并对其磁电阻特性及电输运行为进行系统研究。实验结果表明:复合体系在800℃混合烧结后可以获得化学相容性良好的两相复合材料。在低温条件下（77-300 K）,与纯La0.67Sr0.33Mn O3相比,复合体系的金属-绝缘体相变温度（TP）向低温方向移动。同时,随着Zr0.8Mn0.2O1.8复合量的逐渐增大,复合体系的电阻值逐渐提高。0.7 La0.67Sr0.33Mn O3/0.3 Zr0.8Mn0.2O1.8在260 K时的磁电阻（MR）值达到最大,为54.9%,此时自旋散射效应与自旋隧穿效应共同作用使得复合体系的磁电阻效应达到最大。在中温条件下（350-650℃）复合体系样品的电导率随Zr0.8Mn0.2O1.8的复合量的增加而降低,随测试温度的升高而逐渐增大。复合体系材料随着Zr0.8Mn0.2O1.8复合量的增加,激活能逐渐增大,但是均未超过0.12 e V。采用高温固相反应法成功制备了（1-x）La0.67Sr0.33Mn O3/x Bi2O3复合体系,并对其磁电阻特性及电输运行为进行系统研究。实验结果表明:复合体系的金属-绝缘体相变温度（TP）随着Bi2O3复合量的增加呈先降低后升高的趋势,当复合含量为5%时,Tp最低为206.7K。复合体系的电阻值随着Bi2O3复合量的增加而增加。当温度在190K时,0.91La0.67Sr0.33Mn O3/0.09Bi2O3复合体系的MR值能达到44.9%。在中温条件下复合体系的电导率值随着Bi2O3复合量的增加而降低,随测试温度的升高而逐渐增大。复合体系材料随着Bi2O3复合量的增加,激活能逐渐增大,但是均未超过0.36 e V。（2）采用高温固相反应法成功制备了（1-x）La0.8Sr0.2Mn O3/x Zr0.8Mn0.2O1.8复合体系,并对其中温区的电输运行为进行系统研究。实验结果表明:在中温条件下复合体系的电导率值随着Zr0.8Mn0.2O1.8复合量的增加而降低,随测试温度的升高而逐渐增大。复合体系材料随着Zr0.8Mn0.2O1.8复合量的增加,激活能逐渐增大,但是均未超过0.61 e V。采用高温固相反应法成功制备了（1-x）La0.8Sr0.2Mn O3/x Bi2O3复合体系,并对其中温区的电输运行为进行系统研究。实验结果表明:在中温条件下复合体系的电导率值随着Bi2O3复合量的增加而降低,随测试温度的升高而逐渐增大。复合体系材料随着Bi2O3复合量的增加,激活能逐渐增大,但是均未超过0.11 e V。（3）采用高温固相反应法成功制备了（1-x）La0.67Sr0.33Co0.2Fe0.8O3/x Bi2O3复合体系,并对其中温区的电输运行为进行系统研究。实验结果表明:在中温条件下复合体系的电导率值随着Bi2O3复合量的增加而降低,随测试温度的升高而逐渐增大。复合体系材料随着Bi2O3复合量的增加,激活能逐渐增大,但是均未超过0.14 e V。
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