Ca1-xSmxMnO3粉体的制备及其结构与导电性
2011-12-21孟宪伟郝素娥李佳龙
孟宪伟,郝素娥,李佳龙
(哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨150001)
Ca1-xSmxMnO3粉体的制备及其结构与导电性
孟宪伟,郝素娥,李佳龙
(哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨150001)
为了实现改性 CaMnO3粉体在导电材料领域的应用,采用自蔓延溶胶 -凝胶法合成了Ca1-xSmxMnO3(0≤x≤0.3)粉体,并研究了不同Sm掺杂量对Ca1-xSmxMnO3粉体结构和导电性的影响.结果表明,Sm掺杂能够有效降低CaMnO3粉体的室温电阻率,且随着Sm掺杂量的增大呈现典型的V型变化趋势,在x=0.2时电阻率最低,为0.2920 Ω·m,且Ca0.8Sm0.2MnO3粉体具有较好的频率稳定性和高温导电性能.XRD和SEM结果表明,随x值增大Ca1-xSmxMnO3衍射峰的强度有所减小,并向小角度方向偏移;晶胞参数和晶胞体积逐渐增大;晶粒尺寸呈现先减小后增大的变化趋势.Sm掺杂能够引起Ca1-xSmxMnO3的晶格畸变,并由此导致了Ca1-xSmxMnO3粉体电阻率先降后升的变化规律.
导电粉;CaMnO3;稀土;结构分析
CaMnO3具有ABO3钙钛矿独特的电子结构和较高的化学稳定性,得到了国内外学者的广泛关注.如 C.Silveira[1],Paszkowicz Wojciech[2],Rong Yu[3],Park.J.W[4]等人对CaMnO3粉体进行了稀土掺杂、晶体结构分析和热电性能等方面的研究.但国内外学者对于CaMnO3的研究大多集中在其热电、磁学以及超导性等方面[5-11],而关于导电性质的研究相对较少.CaMnO3属于锰基氧化物,具有3d54s2电子结构的锰可以表现出多种价态,当R3+(R=Rare earth)取代Ca2+时,会因生成Mn3+而产生大量的电子载流子,促进电子在Mn3+和Mn4+之间跃迁,从而使电阻率得到显著降低[12].在CaMnO3基体中,通过稀土掺杂可使体系的电阻率下降几个数量级,这使CaMnO3成为具有潜在应用价值的导电材料[13-15].
关于CaMnO3的制备方……
