トンネル磁気抵抗型複合マンガン酸化物セラミックスの研究

隧道磁阻复合氧化锰陶瓷的研究

基本信息

批准号：
11750594
负责人：
竹本稔
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kanagawa Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度、La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3の組成のペロブスカイト型複合マンガン酸化物にSiO_2を添加して焼結したセラミックスについて、磁気抵抗が強磁性転移温度で急増せず、結果として室温付近の磁気抵抗が高まり、温度依存性が小さくなることを見出した。本年度はまず、複数の実験者によるSiO_2無添加の上記組成複合マンガン酸化物セラミックスの合成を固相反応法で行った。それらセラミックスは次の二種類に分類された。(i)強磁性転移温度で磁気抵抗が急増する試料、および(ii)強磁性転移温度付近で磁気抵抗が急増しない試料、すなわち前年度合成したSiO_2添加試料が示す特性を持つ試料、である。粉末X線回折では両者の間に生成相の差異は認められなかった。走査型電子顕微鏡によるセラミックス微細組織の観察により、前者(i)の試料は結晶粒子径が数μmと小さく、焼結密度が低いのに対し、後者(ii)の試料では結晶粒子径は数十μmと大きくなっており、焼結密度が高くなっていた。さらに後者(ii)の試料では結晶粒子間にMnのみを含む相が生成していた。さらに(ii)の試料にSiO_2を添加しても顕著な微細組織の変化や、磁気抵抗特性の変化は認められなかった。ペロブスカイト型複合酸化物セラミックスの作製においてBサイトイオンが過剰の仕込み組成にすると、Bイオンを含む酸化物が結晶粒間に存在し、焼結を著しく進行させることが知られている。先に記したように粉末X線回折では生成相の差異は認められなかったことから、(ii)の試料では仕込みの組成が1%以下のごく僅かの量Mn過剰になっており、Mn酸化物が結晶粒間に存在し焼結を進行させ、さらにはトンネル障壁として機能することにより、磁気抵抗特性を高めているものと考えられる。

在上一年，我们发现，对于陶瓷，通过将SIO_2添加到钙钛矿型复合锰氧化物中，其成分为LA__ <0.6> sr_ <0.4> MNO_3，通过添加SIO_2，通过添加SIO_2，磁磁性在候选温度较小的温度下，在较小的温度下，磁磁性不会迅速升高，并且在较高的温度下，并且在一个较高的温度下，在较高的温度下，在较高的温度下，在较小的温度下，在较小的温度下，在较小的温度下，磁性含量及其量。今年，多个实验者首先使用固相反应方法合成了上述复合锰氧化物陶瓷，而无需SIO_2添加剂。这些陶瓷被分为两种类型：（i）在铁磁过渡温度下磁倍率迅速增加的样品，以及（ii）一个样品在铁磁过渡温度下的磁倍率不会迅速增加，即，SIO_2-添加样品样品所示的特征性的样品将其含量迅速增加。粉末X射线衍射中两者之间未观察到产生的相的差异。使用扫描电子显微镜观察细陶瓷结构的观察表明，前者（I）的晶体晶粒尺寸为几毫米，烧结密度低，而后者（II）的晶体晶粒尺寸为较大，几十英里，导致高固定密度。此外，在后一个样品（II）中，在晶体颗粒之间形成了仅包含MN的相。此外，当将SIO_2添加到样品（ii）中时，未观察到微结构或磁磁性特性的显着变化。众所周知，当B位离子在制备钙钛矿型复合氧化物陶瓷时过量时，晶体晶粒之间存在含有B型离子的氧化物，导致烧结很明显。如前所述，在粉末X射线衍射中没有观察到产生的相的差异，因此在样品（II）中，样品的制备组成是很少的MN过量，小于1％，并且在晶体之间存在Mn氧化物，以使烧结以允许烧结，并进一步作为隧道障碍，从而改善磁路线的特征。