王 强

（陕西学前师范学院 计算机与电子信息系，西安710100）

钙钛矿结构锰氧化物的一般表达式为Ln1-xDxMnO3（Ln为 La、Pr、Nd和 Bi等三价元素，D为Ca、Sr和Ba等二价碱土元素）．在这些材料中，MnO6八面体晶体结构的畸变通常伴随着一系列奇特的物理现象，如顺磁-铁磁转变，绝缘体-金属转变、电荷有序和自旋有序等［1］．电荷有序是钙钛矿结构锰氧化物中重要实验现象之一，它是电子在实空间局域化的一种特殊形式［2］．在电荷有序态，Mn3＋和Mn4＋离子会自发的在MnO2平面内有序排列，这种空间上的有序排列通常伴随轨道有序和反铁磁转变的发生．因此，电荷有序相的基态一般为反铁磁轨道有序绝缘相．半掺杂锰氧化物电荷有序出现与否以及电荷有序态的稳定性在很大程度上由钙钛矿结构中的A位离子平均半径＜rA＞决定［3］．对于＜rA＞较大的 La1／2Sr1／2MnO3，在较高温度下发生顺磁-铁磁相变，没有电荷有序相出现．当＜rA＞逐渐减小，在较高温度下发生顺磁-铁磁相变逐渐被顺磁态-电荷有序相变所替代．文献［4］认为电荷有序是双条纹结构，电荷在两个子晶格的交替占据，电荷是紧密堆积的；文献［5］认为电荷排列是采取 Wigner晶体形式．在 Wigner晶体结构中，为了减小电荷间的库仑排斥作用，电荷不是紧密堆积的；文献［6］对层状钙钛矿锰氧化物R0．5Sr1．5MnO4电荷有序转变的晶格效应研究发现轨道自由度对电荷有序具有重要影响．

在这些电荷有序锰氧化物中，铋基锰氧化物与稀土锰氧化物性质存在显著的差异．La3＋和Bi3＋离子半径相近，在室温下La1-xCaxMnO3是铁磁金属态，而Bi1-xCaxMnO3是顺磁态且具有很高的电阻［7］．在LaMnO3中，La3＋被二价碱土离子取代可以产生空穴，经由双交换作用引起铁磁性［8-9］；……