Gd3+掺杂对(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7磁性和输运性质的影响

"钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究 (2015年)" 这篇2015年的研究论文详细探讨了双层钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025)的磁性和输运特性。研究人员采用传统高温固相烧结法来制备这种多晶样品，并通过X射线衍射(XRD)分析确认其具有Sr3Ti2O7型四方结构，属于空间群I4/mmm。这种结构的稳定性对于理解材料的物理性能至关重要。 在磁性测量中，研究人员观察到Gd3+掺杂对材料的影响。Gd3+的掺入（x=0.025）导致样品的三维磁有序转变温度(TC13D)和磁化强度(M)下降。这是因为Gd3+离子的引入引发了晶格的畸变，进而改变了晶格常数。晶格常数的调整削弱了铁磁耦合，从而降低了磁有序的稳定性。这一发现揭示了掺杂元素对钙钛矿锰氧化物磁性性能的敏感性，为设计和优化磁性材料提供了理论依据。 此外，通过电子自旋共振(ESR)谱的研究，科学家们进一步深入了解了材料的磁性质。ESR是一种能探测材料中未配对电子自旋态的技术，可以提供关于材料内部磁场和电子结构的详细信息。尽管此处没有详细描述ESR的结果，但可以推断它帮助研究人员确认了磁有序的特性，并可能揭示了Gd3+掺杂如何影响电子自旋态的分布。 论文还讨论了这些钙钛矿锰氧化物的输运性质，虽然具体数据未给出，但通常包括电阻率、电导率以及热电性质等。这些输运性质与材料的磁性相互关联，因为它们受到载流子浓度、磁有序状态以及电子-声子相互作用等因素的影响。通过研究这些性质，可以深入理解材料的电子动力学行为及其在磁性存储、磁电阻效应器件等应用中的潜力。 这篇论文通过实验研究展示了Gd3+掺杂对La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7钙钛矿锰氧化物结构和磁性性能的影响，为理解和控制这类复杂氧化物的磁性提供了重要信息。同时，也强调了掺杂在调控材料物理性质中的重要作用，这在开发新型功能材料和优化现有技术方面具有广泛的应用价值。