Cu掺杂对Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

• 作者: 张晓东 霍广鹏 杜晓丽 虞澜
• 来源期刊: 有色金属工程
• 学科: 工学
• 关键词: Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶 有序化相变 Cu掺杂 输运性能 磁性能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 材料制备与加工|Materials Preparing and Processing
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TB34
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1744.2022.01.001

摘要

采用固相反应法制备了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0～1.0)系列多晶.利用热重-差示扫描量热分析、X射线衍射等表征了多晶的有序化相变,以及Cu掺杂对结构、热电输运性能和磁性能的影响.在固溶范围内(x=0～0.4),观察到XRD的有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这与合成时1000℃以上的吸氧(δ)放热相变有关;当x=0.6～1.0时,978℃在晶界处形成了单斜杂相.当x=0～0.4时,多晶呈半导体输运行为.随着Cu掺杂量的增加,空穴载流子浓度和迁移率增大,电阻率明显下降;此外,Co3+离子自旋态降低,自旋熵增大,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0～0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低.磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁.在进行二次烧结后,300 K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,认为二次烧结提高结晶程度及铁磁有序排列.