钙钛矿结构La_（1-X）K_XMnO_3系列复合材料合成及磁热性能研究

题名:钙钛矿结构La_（1-X）K_XMnO_3系列复合材料合成及磁热性能研究
作者:李丽荣
学位授予单位:内蒙古科技大学
关键词:磁制冷材料;;钙钛矿结构材料;;居里温度;;磁热性能
摘要:
 本论文以LaKMnO为研究对象,将两种不同成分的La_(0.85)K_(0.15)MnO_3和La_(0.9)K_(0.1)MnO_3按一定的质量比例复合,得到一种在制冷工作温区内磁熵变(△SM)比较平滑的新型材料,从而增大温跨并提高循环效率,Cube neodymium magnet取得的主要研究成果如下:
 用H5DTPA作为配位酸,成功的制备了掺杂的非晶态配合物前躯体,热重分析和X射线衍射分析结果表明,非晶态配合物前躯体在600℃-1000℃热处理得到单相菱面体晶体结构的La_(1-X)K_XMnO_3(X=0.1,0.15),颗粒尺寸范围在30nm-100nm之间,提出一种制备钙钛矿结构材料的新方法。配合物的非晶态配合物前躯体法,能够实现多种Cube neodymium magnet金属元素在原子水平上的均相混合,且各金属元素的掺杂可任意调整,容易形成化学计量比及非化学计量比的钙钛矿结构稀土氧化物,通过控制热处理工艺可实现对颗粒尺寸的调控,该方法对制备钙钛矿结构材料具有一定的指导意义。
 制备的La_(1-X)K_XMnO_3(X=0.1,0.15)系列样品用物性测量系统(PPMS)研究磁热性能,测得的居里温度分别是138.0K、274.0K,在H=2T条件下,磁熵变(△SM)分别为1.01J/kg.K、3.03J/kg.K。与其他钙钛矿结构稀土氧化物相比, http://www.chinamagnets.biz/  该方法制备的La_(0.85)K_(0.15)MnO_3居里温度在室温附近,且有较大的磁热效应(MCE),H/M-M2曲线表明顺磁-铁磁转变属于二级相变,该材料的磁滞损耗小,有望作为室温磁制冷材料的候选工质。
 La_(0.85)K_(0.15)MnO_3和La_(0.9)K_(0.1)MnO_3按质量比等于3:1混合,经过研磨压片800℃、10h热处理制备的复合材料,用物性测量系统(PPMS)研究磁热性能,材料的居里温度是271.9K,在H=2T条件下,磁熵变(△SM)为1.41J/kg.K。研究结果表明,复合材料的制冷温跨(△Tcyc)为48.0K,比单一样品La_(0.85)K_(0.15)MnO_3的制冷温跨25K增大了92%,这对实现磁制冷材料在室温的利用非常有价值,说明复合方法是增大Cube neodymium magnet材料制冷温跨(△Tcyc)的一种有效途径。
学位年度:2009