溶胶-凝胶法制备La0.67Sr0.33MnO3:Ag_x的结构优化与性能提升

本文主要探讨了利用溶胶-凝胶法制备La0.67Sr0.33MnO3掺杂Agx（LSMO:Agx）的多晶材料，并对其结构和性能进行了深入研究。La0.67Sr0.33MnO3是一种具有潜在应用的钙钛矿结构材料，因其表现出超巨磁电阻（CMR）效应而备受关注。通过掺杂Ag元素，研究者旨在优化材料的性能。 溶胶-凝胶法是一种广泛应用的无机非晶体制备技术，它能够提供颗粒更小、均匀性更好、致密度更高的产物，相比于固相法和共沉淀法，可以降低烧结温度。在这个研究中，通过控制Ag的摩尔百分比（x = 0, 0.04, 0.08, 0.10, 0.20），观察到随着Ag含量的增加，Ag原子会取代La3+或Sr2+的位置，导致晶格结构发生畸变和晶胞体积增大。这种结构变化对材料的电阻率有显著影响，特别是当在950℃烧结时，Ag掺杂显著降低了LSMO的电阻率，降低幅度接近两个数量级。 此外，研究还关注了烧结温度对材料性能的影响。结果显示，随着烧结温度从950℃提升至1050℃，未掺杂Ag（x=0）的样品金属绝缘体转变温度（Tp）有显著提升，大约增加了10 K。同时，Ag掺杂（如x=0.04）样品的电阻温度系数（TCR）也有所增强，从0.09% K^-1上升到了一个较高的值，这表明Ag掺杂不仅改善了材料的电导性能，还可能提高了其热电性能。 溶胶-凝胶法制备的La0.67Sr0.33MnO3:Agx多晶材料展示了良好的单相结构，并通过调控Ag掺杂，能够有效地调节其电阻率、金属绝缘体转变温度和电阻温度系数，这对于优化这些材料在磁性电子设备中的应用具有重要意义。这项研究对于理解二价碱土金属掺杂对LaMnO3系统的影响以及优化溶胶-凝胶法制备过程中的参数选择具有指导价值。