一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材制造技术

本发明专利技术公开一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材，属于电子陶瓷技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材


[0001]本专利技术属于电子陶瓷
，具体涉及一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材
。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，强关联电子材料在新型功能材料中扮演着越来越重要的角色
。
钙钛矿锰氧化物是强关联电子材料中的重要分支，具有独特的物理性能，如金属绝缘体转变和巨磁阻效应等
。
其中金属绝缘体转变是指材料具有一个金属绝缘体转变温度
(T
MI
),
在
T
MI
以下，材料呈现金属态，电阻率随温度的升高而增大；在
T
MI
以上，材料呈现绝缘态，电阻率随温度的升高而减小
。
其中巨磁阻效应，指的是这类材料的电阻在外磁场作用下，电阻显著减小
。
磁阻
(MR)
表示材料电阻对磁场的敏感程度，是制造磁传感器的一个重要参数
。
式中，
ρ0表示
0T
磁场下的电阻率，
ρ
H
表示
1T
磁场下的电阻率
。
[0003]Transport Properties of Transitional Metal(Ni
2+
)Doped La
0.67
Ca
0.33
MnO
3 Rare
‑
Earth Manganites
公开了使用固相法制备
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3材料，但采用固相法制备的材料磁阻
(MR)
低
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提出一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的化学式为
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3，其中0＜
x
＜
0.05
；
[0006]所述镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法包括如下步骤：
[0007](1)
按照镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的化学式，将硝酸镧
、
硝酸钙
、
硝酸锰
、
硝酸镍和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系
A
，将体系
A
搅拌至固体全部溶解得到混合溶液
B
；
[0008](2)
在混合溶液
B
中加入乙二醇得到混合溶液
C
；
[0009](3)
将混合溶液
C
置于温度为
80
～
90℃
条件下搅拌恒温处理至混合溶液
C
转变成湿凝胶
D
；
[0010](4)
将湿凝胶
D
干燥
、
研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米级的前驱体粉末
E
；
[0011](5)
将纳米级的前驱体粉末
E
研磨并压制成型，再进行二次焙烧即得
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3多晶陶瓷靶材
。
[0012]作为本专利技术的优选实施方案，所述硝酸镍与柠檬酸的摩尔比为
x
：4‑5，其中0＜
x
＜
0.05。
[0013]作为本专利技术的优选实施方案，所述甲醇与硝酸镧的摩尔比为
154
‑
155
：
1。
[0014]作为本专利技术的优选实施方案，所述乙二醇与硝酸镧的摩尔比为6‑7：
1。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤
(4)
中，干燥的温度为
140
‑
180℃
，时间为8‑
12
小时
。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤
(4)
中，预烧处理具体为：将凝胶粉在
1.5
～
2h
内匀速升温至
200℃
，再在
1.5
～
2h
匀速升温至温度为
400℃
保温
0.5h
，最后在
0.5
～
1h
内升温至温度为
500℃
保持
8h
，之后自然降温至室温
。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤
(5)
中，二次焙烧具体包括：在
200min
匀速升温至
600℃
，再在
213min
内匀速升温至温度为
1450℃
，保温
12h
，之后在
188min
内匀速降温至温度为
700℃。
[0018]本专利技术
Ni
掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的原理是：
[0019]本专利技术所述
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3多晶陶瓷靶材中，
Ni
为
Mn
位掺杂，
Mn
位掺杂可以使得相邻
Mn
离子之间产生新的磁交换相互作用，可以更直接地改变磁有序性，因此会使材料电阻率增大，抑制了温度降低时电阻率降低的趋势，金属绝缘体转变温度向低温区偏移
。
当对靶材施加外加磁场后，电子自旋方向被磁场影响，自旋排列更加有序，有利于
e
g
电子的跃迁，故而电阻率减小
。
在高温区仍然会自旋无序，呈现顺磁绝缘态，而磁场的施加显然延缓了这种转变，磁场施加后，金属
‑
绝缘体转变温度升高
。
在磁场作用下，体系变得有序，有利于电子的输运，电阻率的下降幅度会影响
MR
值
。
一方面，随着
Ni
掺杂量的增加，靶材的电阻率会增加，施加磁场后下降的更多，因此
MR
会增加
。
另一方面，
Ni
的进一步增多，体系的晶格畸变程度增大，体系的磁无序变大，降低了样品对磁场的响应程度，将会导致
MR
的降低
。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材，其特征在于，其化学式为
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3，其中0＜
x
＜
0.05
；所述镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法包括如下步骤：
(1)
按照镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的化学式，将硝酸镧
、
硝酸钙
、
硝酸锰
、
硝酸镍和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系
A
，将体系
A
搅拌至固体全部溶解得到混合溶液
B
；
(2)
在混合溶液
B
中加入乙二醇得到混合溶液
C
；
(3)
将混合溶液
C
置于温度为
80
～
90℃
条件下搅拌恒温处理至混合溶液
C
转变成湿凝胶
D
；
(4)
将湿凝胶
D
干燥
、
研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米级的前驱体粉末
E
；
(5)
将纳米级的前驱体粉末
E
研磨并压制成型，再进行二次焙烧即得
La
0.67
Ca
0.33
Mn1‑
x
Ni
x
O3多晶陶瓷靶材
。2.
如权利要求1所述镍掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材，其特征在于，所述硝酸镍与柠檬酸的摩尔比为
x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉乐，田兰兰，李俊锋，王绍政，侯瑞婷，张辉，陈清明，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：