调控钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的方法技术

调控钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的方法，选取第二相ＭｇＯ与钙钛矿锰氧化物Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３复合，制备出锰氧化物纳米颗粒均匀分散在ＭｇＯ基体中的新型复合结构，Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３的基本钙钛矿单胞参数为ａｐ，ｂｐ，ｃｐ≈０．３８５４ｎｍ，ＭｇＯ的立方点阵参数为ａ≈０．４２１１ｎｍ，利用二者之间的晶格失配对锰氧化物纳米颗粒产生的应力效应，以实现对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的调控，其具体步骤是：首先制备出Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３纳米颗粒，然后制备纯相ＭｇＯ纳米颗粒，第三在Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３颗粒表面包覆ＭｇＯ，制备出核为Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３、壳为ＭｇＯ结构纳米复合粉体，最后将Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３／ＭｇＯ系列复合粉体压成小圆片，制备出Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３纳米颗粒均匀分散在ＭｇＯ基体中的复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度进行调控的方法。
技术介绍
掺杂的钙钛矿型锰氧化物AMnO3因其具有巨大的磁电阻效应，近年来引起了人们极大的研究兴趣。随着温度的降低，这些锰氧化物从顺磁态向铁磁态发生转变，同时伴随着绝缘态向金属态转变。锰氧化物的本征巨磁电阻效应主要出现在铁磁转变温度Tc附近，与铁磁金属相变密切相关，其机理可用Zener提出的双交换模型(C. Zener, Phys. Rev.，1951， 82 403)来解释。压力对锰氧化物的Tc及磁电输运特性具有重要影响，它不仅对电子的能带宽度和能隙大小产生明显的作用，而且可以改变费米面附近的态密度，从而影响磁电输运性质。化学压和静水压是产生压力效应的两种基本方法。前者通过掺杂改变A位离子平均半径来实现，但可用于掺杂的元素很有限；后者需要特殊的高压设备，而且不易操控。寻找产生压力的新途径，实现铁磁居里温度Tc的调控，对推动钙钛矿型锰氧化物的潜在技术应用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术为，选取第二相MgO与钙钛矿锰氧化物La2/3Ca1/3Mn03复合，La2/3Ca1/3Mn03的基本钙钛矿单胞参数为ap，bp，cp ^ 0. 3854nm, MgO的立方点阵参数为a 0. 4211nm，利用二者之间晶格失配对锰氧化物纳米颗粒产生的应力效应，以实现对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的调控，其步骤为(1)制备出LEV3Cav3MnO3纳米颗粒，其步骤为①将高纯的Lei2O3、Ca(NO3)2 ·4Η20、Mn(CH3COO)2 ·4Η20 按 1/3 1/3 1 的摩尔比称取，先后溶解在硝酸溶液中；②在上述溶液中按络合剂与总金属阳离子La，Ca和Mn摩尔比为(1.2 1.5) 1 的比例加入络合剂，络合剂为有机酸，具体为柠檬酸，或者EDTA，或者草酸，络合剂充分溶解后与阳离子形成络合物；③用氨水调节溶液的pH值为2 6 ；④按15 20g/100ml的浓度加入葡萄糖；⑤按丙烯酰胺单体与总金属阳离子La，Ca和Mn摩尔比为7 9 1的比例加入丙烯酰胺单体；⑥用去离子水调节溶液浓度，使总金属阳离子La，Ca和Mn的浓度为 0. 015mol/100ml ；⑦将获得的溶液加热到80°C，保温，使丙烯酰胺发生聚合反应，使溶液转化为凝胶体；⑧将凝胶体于120°C下干燥10 M小时，形成干凝胶；⑨将干凝胶用研钵研碎成细粉，置入加热器中，在500°C下烧结3 6小时，获得超细粉末；⑩将粉末在800°C下退火5 10小时，最后获得高纯的LEV3Cav3MnO3纳米粉体；(2)纯相MgO纳米颗粒的制备，其步骤为①称取适量的Mg(NO3)2 · 6H20溶于去离子水中；②按络合剂与Mg离子摩尔比为1.2 1.5 1的比例加入络合剂，络合剂为有机酸，具体是柠檬酸，或者EDTA，或者草酸，待络合剂充分溶解后，用氨水调节溶液的pH值为 2 6 ；③按15 20g/100ml的浓度加入葡萄糖；④按丙烯酰胺单体与Mg离子摩尔比为7 9 1的比例加入丙烯酰胺单体；⑤用去离子水调节溶液浓度，使Mg离子的浓度为0. 015mol/100ml ；接下来的步骤与La2/3Cai/3Mn03纳米颗粒的制备步骤⑦ ⑩相同，最后制得MgO纳米颗粒；(3)在La2/3Ca1/3Mn03颗粒表面包覆MgO，制备出核为La2/3Ca1/3Mn03、壳为MgO结构纳米复合粉体，其步骤为①称取质量为1. 4844 1. 175Ig的La2/3Cai/3Mn03粉体，于酒精溶液中进行超声波清洗3 5分钟，然后放置5 10小时，使颗粒沉淀下来；②倒掉上面的酒精溶液，加入去离子水形成悬浮液；③称取质量为0. 2022 0. 9615g的Mg(NO3)2 · 6H20溶入悬浮液中，进行超声波处理，使La2/3Cai/3Mn03颗粒均勻分散在溶液中；④按络合剂与Mg离子摩尔比为1.2 1.5 1的比例加入络合剂，络合剂为有机酸，具体是柠檬酸，或者EDTA，或者草酸，待络合剂充分溶解后，用氨水调节溶液的pH值为 2 6 ；⑤按15 20g/100ml的浓度加入葡萄糖；⑥按丙烯酰胺单体与总金属阳离子La，Ca，Mn和Mg摩尔比为7 9 1的比例加入丙烯酰胺单体；⑦用去离子水调节溶液浓度，使总金属阳离子La、Ca、Mn和Mg的浓度为 0. 015mol/100ml ； 接下来的步骤与La2/3Cai/3Mn03纳米颗粒的制备步骤⑦ ⑩相同，最后制得核 (LEV3Cav3MnO3)/壳(MgO)结构复合颗粒；在上述La2/3Ca1/3Mn03颗粒表面包覆MgO的过程中，通过改变La2/3Ca1/3Mn03粉体和 Mg(NO3)2 · 6H20的相对用量，制备出一系列核/壳结构复合粉体(1-x)L￡i2/3Cai/3Mn03/XMg0， 式中，χ为MgO在复合材料中的摩尔含量，其取值范围为0 < χ < 0. 4，通过改变MgO的含量可有效改变晶格失配对La273Cal73MnO3纳米颗粒产生的应力，进而实现对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的调控；(4)将La2/3Ca1/3Mn03/Mg0系列复合粉体压成小圆片，制坯压力为130 180Mpa，在 800°C下退火3小时，制备出La2/3Cai/3Mn03纳米颗粒均勻分散在MgO基体中的复合材料。本专利技术的有益之处在于本专利技术对钙钛矿锰氧化物的铁磁转变温度进行调控。其主要原因为通过第二相MgO与钙钛矿锰氧化物Lii2/3Cai/3Mn03复合，制备出锰氧化物纳米颗粒均勻分散在MgO基体中的新型复合结构，利用MgO与La2/3Cai/3Mn03之间晶格失配产生的应力效应，对钙钛矿锰氧化物的铁磁转变温度进行控制。附图说明图1 (a)是本专利技术制备的La2/3Cai/3Mn03/Mg0系列复合粉体的XRD图谱，图1 (b)是 La273Cal73MnO3 W (121)衍射峰的放大图，图1 (c)是MgO的(200)衍射峰的放大图，图1 (d) 是LEv3Ca1Z3MnO3的(222)和(311)衍射峰的放大图。2(a)是 0. 7La2/3Ca1/3Mn03/0. 3Mg0 典型复合粉体的 SEM 照片，图 2 (b)是 0. 7La2/3Ca1/3Mn03/0. 3Mg0复合颗粒的TEM照片，图2 (c)和图2 (d)分别是从图2 (b)中复合颗粒的核区(1区)和壳层O区)获得的EDX图谱。图3是Lii2/3Cai/3Mn03/Mg0系列复合样品的磁化强度随温度的变化关系。 具体实施例方式本专利技术为，选取第二相MgO与钙钛矿锰氧化物La2/3Ca1/3Mn03复合，La2/3Ca1/3Mn03的基本钙钛矿单胞参数为ap，bp，cp ^ 0. 3854nm, MgO的立方点阵参数为a 0. 4211nm，利用二者之间晶格失配对锰氧化物纳米颗粒产生的应力效应，以实现对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的调控，其步骤为(1)制备出LEV3Cav3MnO3纳米颗粒，其步骤为①将高纯的 La2O3^Ca (NO3) 2 · 4H20、Mn (CH3COO) 2 · 4H20 按 1/3 :1/3:1 的摩尔比称取，先后溶解在硝酸溶液中；②本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．调控钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的方法，其特征是，选取第二相ＭｇＯ与钙钛矿锰氧化物Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３复合，制备出锰氧化物纳米颗粒均匀分散在ＭｇＯ基体中的新型复合结构，Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３的基本钙钛矿单胞参数为ａｐ，ｂｐ，ｃｐ≈０．３８５４ｎｍ，ＭｇＯ的立方点阵参数为ａ≈０．４２１１ｎｍ，利用二者之间的晶格失配对锰氧化物纳米颗粒产生的应力效应，以实现对钙钛矿锰氧化物铁磁转变温度的调控，其步骤为：（１）制备出Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３纳米颗粒，其步骤为：①将高纯的Ｌａ２Ｏ３、Ｃａ（ＮＯ３）２.４Ｈ２Ｏ、Ｍｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２.４Ｈ２Ｏ按１／３∶１／３∶１的摩尔比称取，先后溶解在硝酸溶液中；②在上述溶液中按络合剂与总金属阳离子Ｌａ，Ｃａ和Ｍｎ摩尔比为（１．２～１．５）∶１的比例加入络合剂，络合剂为有机酸，具体为柠檬酸，或者ＥＤＴＡ，或者草酸，络合剂充分溶解后与阳离子形成络合物；③用氨水调节溶液的ｐＨ值为２～６；④按１５～２０ｇ／１００ｍｌ的浓度加入葡萄糖；⑤按丙烯酰胺单体与总金属阳离子Ｌａ，Ｃａ和Ｍｎ摩尔比为７～９∶１的比例加入丙烯酰胺单体；⑥用去离子水调节溶液浓度，使总金属阳离子Ｌａ，Ｃａ和Ｍｎ的浓度为０．０１５ｍｏｌ／１００ｍｌ；⑦将获得的溶液加热到８０℃，保温，使丙烯酰胺发生聚合反应，使溶液转化为凝胶体；⑧将凝胶体于１２０℃下干燥１０～２４小时，形成干凝胶；⑨将干凝胶用研钵研碎成细粉，置入加热器中，在５００℃下烧结３～６小时，获得超细粉末；⑩将粉末在８００℃下退火５～１０小时，最后获得高纯的Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３纳米粉体；（２）纯相ＭｇＯ纳米颗粒的制备，其步骤为：①称取适量的Ｍｇ（ＮＯ３）２.６Ｈ２Ｏ溶于去离子水中；②按络合剂与Ｍｇ离子摩尔比为１．２～１．５∶１的比例加入络合剂，络合剂为有机酸，具体是柠檬酸，或者ＥＤＴＡ，或者草酸，待络合剂充分溶解后，用氨水调节溶液的ｐＨ值为２～６；③按１５～２０ｇ／１００ｍｌ的浓度加入葡萄糖；④按丙烯酰胺单体与Ｍｇ离子摩尔比为７～９∶１的比例加入丙烯酰胺单体；⑤用去离子水调节溶液浓度，使Ｍｇ离子的浓度为０．０１５ｍｏｌ／１００ｍｌ；接下来的步骤与Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３纳米颗粒的制备步骤⑦～⑩相同，最后制得ＭｇＯ纳米颗粒；（３）在Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３颗粒表面包覆ＭｇＯ，制备出核为Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３、壳为ＭｇＯ结构纳米复合粉体，其步...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，曹忠娥，沈希，县涛，姜金龙，魏智强，冯有才，冯旺军，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：62[]