Ag掺杂对La0.67Sr0.33MnO3磁性和导电性的影响机制研究

稀土掺杂锰氧化物材料La0. 67Sr0. 33MnO3(LSMO)的顺磁-铁磁转变温度(Tc)高于室温,在自旋电子学等领域有广泛的应用前景.近年来的研究表明,Ag掺杂能有效改善LSMO的晶粒尺寸和导电性能.本文中采用溶胶-凝胶法制备了La0.67Sr0.33MnO3:Agx(x=0,0. 5% )多晶粉体.采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和X线光电子能谱(XPS)多种技术,测试了Ag掺杂前后LSMO的微观形貌、晶相结构、电阻率、磁滞回线、Ag和Mn元素价态变化.分析表明:一部分Ag以单质形式存在于LSMO晶粒边界,增强了导电性;另一部分Ag进入晶格,替代了钙钛矿结构ABO3的A位La离子,使LSMO中出现少量La2O3杂相,并使Mn3+/Mn4+比例降低,削弱了双交换作用,因此LSMO的磁性减弱. Ag替代La还使LSMO的少数自旋子带带隙略减小,对提高导电性有次要的负作用.