层状钙钛矿LaSr2Mn2-xCuxO7的结构、磁性及电特性
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层状钙钛矿LaSr2Mn1.9Cu0.1O7的结构及磁电特性研究
１０ ℃下 烧结 ４ ｈ ３０ ０ ，再次 研磨 后 在 １ ５ ℃通人 氧气 烧 ３０ 结 ４ ｈ 将 烧结 物再 次研 磨后 压 片 ， 在 １ ０ ℃通 人氧 ８， 并 ４０ 气 烧 结 ７ ｈ即 可得 层 状 钙 钛 矿 锰 氧化 物 ‘ａ ｒＭｎ． ２ Ｌ Ｓ。 。 Ｃ 。 体 。用 Ｒ ｇ ｋ ／ ｘ２ ０ ｕｌ 块 ｌ Ｏ ｉａ ｕＤ Ｍａ －４ ０型 Ｘ射线 衍射
钙 钛矿相 比 ， 向异 性 的结 构 导 致 层 状 结构 锰 氧 化 物 各 物 理性能 的各 向异 性 ， 且 降低 了 磁 电 阻对 磁 场 的要 并 求 ， 而使 层状钙 钛 矿 结 构 锰 氧化 物 引起 了人 们 的 浓 从 厚 兴 趣 ］ ９ ６年 Ｍｏｉ ｍｏ６等 人 首 先 制 备 并 研 “ 。１ ９ ｒｏ ［ ｔ ￣
２ 实 验 与 测试
将 高 纯 度 的 Ｌ ２ 、Ｍｎ ２ Ｓ Ｃ 。 Ｃ Ｏ 按 照 化 ａＯ。 Ｏ 、 ｒＯ 、 ｕ 学 剂量 比配料 ， 仔 细研 磨 ６ 经 ｈ的均 匀 混合 物在 ９ ０ ０ ℃ 烧 结 ２ｈ 预 烧 后 的 粉 末 再 研 磨 ３ ， 别 在 ｌ０ ４， ｈ分 ｉ ０和
涉仪（Ｑ Ｄ 来测量其磁性， Ｓ ＵＩ ） 用直 流四端法来测量材 料 的 电性 ， 测量时 磁 场平行 于样 品表 面 。
３ 结 果 与分 析
Ｌａ ｔ Ｍ ｎ。。Ｃ 叭 Ｏ Ｓｚ ｕ 块 体 的
．
Ｘ 射 线衍 射 结 果 见 图
ｌ 所 有 的 衍 射 峰 中 并 没 有 出 现 Ｌ。 、 ｒＯ 、 。 ａＯ。 Ｓ Ｃ 。 Ｍｎ 、 ｕ 以 及 （ ａ ｒ ） ３和 （ ａ ｒ ２ Ｏ４的衍 ０２Ｃ Ｏ Ｌ Ｓ Ｍｎ Ｏ Ｌ Ｓ ）Ｍｎ
掺杂 已经有 了深 入 的研 究 ， 对 层 状 结 构锰 氧 化 物 锰 但 位掺杂研 究 的 还 不 多 。 本 文 选 择 锰 位 Ｃ ｕ掺 杂 ， 主要 考虑在 钙钛 矿 型的 铜 氧化 物 中 ， ｕ的 ３ Ｃ ｄ电子 与 Ｏ 的
钙 钛矿相 比 ， 向异 性 的结 构 导 致 层 状 结构 锰 氧 化 物 各 物 理性能 的各 向异 性 ， 且 降低 了 磁 电 阻对 磁 场 的要 并 求 ， 而使 层状钙 钛 矿 结 构 锰 氧化 物 引起 了人 们 的 浓 从 厚 兴 趣 ］ ９ ６年 Ｍｏｉ ｍｏ６等 人 首 先 制 备 并 研 “ 。１ ９ ｒｏ ［ ｔ ￣
２ 实 验 与 测试
将 高 纯 度 的 Ｌ ２ 、Ｍｎ ２ Ｓ Ｃ 。 Ｃ Ｏ 按 照 化 ａＯ。 Ｏ 、 ｒＯ 、 ｕ 学 剂量 比配料 ， 仔 细研 磨 ６ 经 ｈ的均 匀 混合 物在 ９ ０ ０ ℃ 烧 结 ２ｈ 预 烧 后 的 粉 末 再 研 磨 ３ ， 别 在 ｌ０ ４， ｈ分 ｉ ０和
涉仪（Ｑ Ｄ 来测量其磁性， Ｓ ＵＩ ） 用直 流四端法来测量材 料 的 电性 ， 测量时 磁 场平行 于样 品表 面 。
３ 结 果 与分 析
Ｌａ ｔ Ｍ ｎ。。Ｃ 叭 Ｏ Ｓｚ ｕ 块 体 的
．
Ｘ 射 线衍 射 结 果 见 图
ｌ 所 有 的 衍 射 峰 中 并 没 有 出 现 Ｌ。 、 ｒＯ 、 。 ａＯ。 Ｓ Ｃ 。 Ｍｎ 、 ｕ 以 及 （ ａ ｒ ） ３和 （ ａ ｒ ２ Ｏ４的衍 ０２Ｃ Ｏ Ｌ Ｓ Ｍｎ Ｏ Ｌ Ｓ ）Ｍｎ
掺杂 已经有 了深 入 的研 究 ， 对 层 状 结 构锰 氧 化 物 锰 但 位掺杂研 究 的 还 不 多 。 本 文 选 择 锰 位 Ｃ ｕ掺 杂 ， 主要 考虑在 钙钛 矿 型的 铜 氧化 物 中 ， ｕ的 ３ Ｃ ｄ电子 与 Ｏ 的
层状钙钛矿结构SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜的微结构研究
层状钙钛矿结构SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜的微结构研究朱信华;朱滔;朱健民;周舜华;李齐;刘治国;闵乃本【期刊名称】《人工晶体学报》【年(卷),期】2000(0)S1【摘要】层状钙钛矿结构SrBi2 Ta2 O9(SBT)铁电薄膜材料由于具有无疲劳特性 ,长的极化寿命和在亚微米 ( <1 0 0nm)厚度时 ,仍然具有体材料的良好电学性能 ,因而成为非挥发性铁电存储器的首选材料。
SBT属于Bi系层状钙钛矿结构的铁电材料 ,其化学通式为 (Bi2 O2 ) 2 +(Am -1BmO3 m +1) 2 -,其中A为二价元素 ,B为五价元素 ,m为c轴方向一个晶胞内连续的钙钛结构单元个数。
具有铁电性的氧八面体子晶格被非铁电性的 (Bi2 O2 ) 2 +层分隔开 ,形成一种超晶格结构。
近年来人们利用多种方法 (如Sol gel,MOD ,PLD等 )制备了SBT铁电薄膜 ,并对其铁电性能及疲劳特性进行了广泛的研究。
迄今为止 ,人们对SBT铁电薄膜的微结构研究还比较少 ,对SBT铁电薄膜的耐疲劳机理还不清楚。
我们利用高分辨电子显微术(HRTEM)研究了SBT铁电薄膜的晶界结构 ,分析了小角晶界处的位错组态 ,确定了位错的Burgers矢量及晶界的滑移面 ,并讨论了小角晶界及位错组态对SBT铁电薄膜漏电流密度的影响。
采用传统的氧化物混合法烧结制备SrBi2 Ta2 O9陶瓷靶 ,利用脉冲激光沉积法 (PLD)在Pt( 2 0 0nm) /TiO2 ( 5 0nm) /SiO2 /Si衬底上面制备SBT铁电薄膜。
衬底温度为5 5 0℃ ,沉积时间为1 5min ,膜厚 5 0 0nm。
合成后的SBT铁电薄膜在氧气氛中85 0℃下退火【总页数】1页(P255-255)【关键词】SrBi_2Ta_2O_9薄膜;铁电薄膜;微结构;晶界【作者】朱信华;朱滔;朱健民;周舜华;李齐;刘治国;闵乃本【作者单位】南京大学物理系固体微结构国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O484【相关文献】1.层状钙钛矿型Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜在LaNiO3/Si上取向生长的TEM 研究 [J], 叶万能;王立华;祁亚军;李金华;卢朝靖2.层状钙钛矿铁电薄膜的层错结构研究 [J], 朱信华;洪建明;李爱东;朱健民;吴迪;周舜华;李齐;刘治国;闵乃本3.层状钙钛矿结构铁电薄膜SrBi2Ta2O9的掺杂改性研究 [J], 杨平雄;邓红梅;褚君浩4.层状类钙钛矿结构铁电薄膜的禁带宽度及红外吸收研究 [J], 杨平雄;黄志明;褚君浩5.层状钙钛矿铁电薄膜的结构及性能研究 [J], 卢德新;熊锐;刘卫忠;徐则川因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Sr2YRu(1-x)ZnxO6结构、磁性及电输运特性
● ・ ０ 囝
Ｓ Ｒｕ Ｃｕ Ｙ ｒ ／ Ｏ
年台湾 学者吴 茂 昆又 报道 在 合 成超 导 材 料 Ｙ ｒ Ｓ ：
（ ｕ一 ｕ） 在对样品晶体结构进行进一步分 ｃ ， Ｒ Ｏ 时，
析 时得 出样 品 除 了具 有 １３相 外 还 含 有 Ｓ： Ｒ Ｏ ２ ｒＹ ｕ
场强度的关系 ， 品在常温下显示顺磁性 ． 样 计算得到 Ｓ Ｙ ｕ Ｒ 离子的有效磁矩为 ２４７ｔ ． ｒ ＲＯ 中 ｕ ２ ．１ Ｂ 用标准 的四端子 ｚ
测量方法测量了样 品的电阻随温度的关系 ， 品电阻 随掺杂量 的增加而 降低 ， 且 实现 了由反铁 磁绝缘体 向半导 样 并
体转变．
１８ ９ ６年 ４月 Ｂ ｄｏｚ Ｍｕｌ 发现 Ｌ —ａＣ — ｅｎｒ与 ｌｒ ｅ ａＢ —ｕＯ 超导体 ， 其临界温度超过 了 ３ 从 而掀起 了研究 ０Ｋ， 高温超导体的热潮＿ ．９７年初朱经武等发现 了临 １ １８ Ｊ
界温度超过液氮温区（ ｃ ０Ｋ 的 Ｙ Ｂ —ｕＯ超导 Ｔ ９ ） —ａ — Ｃ 体 ＿， ２ 此后又发现 了具 有更 高 的 Ｂ—卜 ａＣ — ｉ Ｃ —ｕＯ ｓ
１９ １
２ １２ ／ ） 子 等 效 位 置． 该 样 品 中 存 在 ， ／ ，１２ 原 在 Ｙ ｕ 和 Ｓ一 ＲＯ 面 ｒ０面 ， 品 由 Ｙ（ ｕ一Ｃ Ｏ 样 Ｒ １ ｕ ） ４和 ｓ— ｒ
Ｏ面相互交 叉堆 积而 成 ．
Ｓ ｒＹＲｕ
一
ｘ射线衍射谱． 由样品 Ｓ Ｒ Ｏ 原胞的理论晶胞参 ｒ ｕ Ｙ
关键词 ： 钙钛矿 ， 晶体结 构 ， ， 运特性 磁性 电输
Ｐ ＡＣＣ： ６１ ０ ， ５ ０ ７ ２ ７ ３ Ｆ Ｍ ７ ６ Ｅ， ５ ０， ４ ０ １
Ｓ Ｒｕ Ｃｕ Ｙ ｒ ／ Ｏ
年台湾 学者吴 茂 昆又 报道 在 合 成超 导 材 料 Ｙ ｒ Ｓ ：
（ ｕ一 ｕ） 在对样品晶体结构进行进一步分 ｃ ， Ｒ Ｏ 时，
析 时得 出样 品 除 了具 有 １３相 外 还 含 有 Ｓ： Ｒ Ｏ ２ ｒＹ ｕ
场强度的关系 ， 品在常温下显示顺磁性 ． 样 计算得到 Ｓ Ｙ ｕ Ｒ 离子的有效磁矩为 ２４７ｔ ． ｒ ＲＯ 中 ｕ ２ ．１ Ｂ 用标准 的四端子 ｚ
测量方法测量了样 品的电阻随温度的关系 ， 品电阻 随掺杂量 的增加而 降低 ， 且 实现 了由反铁 磁绝缘体 向半导 样 并
体转变．
１８ ９ ６年 ４月 Ｂ ｄｏｚ Ｍｕｌ 发现 Ｌ —ａＣ — ｅｎｒ与 ｌｒ ｅ ａＢ —ｕＯ 超导体 ， 其临界温度超过 了 ３ 从 而掀起 了研究 ０Ｋ， 高温超导体的热潮＿ ．９７年初朱经武等发现 了临 １ １８ Ｊ
界温度超过液氮温区（ ｃ ０Ｋ 的 Ｙ Ｂ —ｕＯ超导 Ｔ ９ ） —ａ — Ｃ 体 ＿， ２ 此后又发现 了具 有更 高 的 Ｂ—卜 ａＣ — ｉ Ｃ —ｕＯ ｓ
１９ １
２ １２ ／ ） 子 等 效 位 置． 该 样 品 中 存 在 ， ／ ，１２ 原 在 Ｙ ｕ 和 Ｓ一 ＲＯ 面 ｒ０面 ， 品 由 Ｙ（ ｕ一Ｃ Ｏ 样 Ｒ １ ｕ ） ４和 ｓ— ｒ
Ｏ面相互交 叉堆 积而 成 ．
Ｓ ｒＹＲｕ
一
ｘ射线衍射谱． 由样品 Ｓ Ｒ Ｏ 原胞的理论晶胞参 ｒ ｕ Ｙ
关键词 ： 钙钛矿 ， 晶体结 构 ， ， 运特性 磁性 电输
Ｐ ＡＣＣ： ６１ ０ ， ５ ０ ７ ２ ７ ３ Ｆ Ｍ ７ ６ Ｅ， ５ ０， ４ ０ １
层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物的结构与性能
层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物的结构与性能
郭丽玲;刘韩星
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2008(039)007
【摘要】层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物是由有机、无机组元在分子尺度上组装而成的一类新材料,其结构和能带具有可设计可控性,因此应用前景广阔.综述了层状类钙钛矿杂合物的结构形成规则和组成、结构变化对能带及其电子学性能的影响.【总页数】5页(P1062-1066)
【作者】郭丽玲;刘韩星
【作者单位】武汉理工大学,材料复合新技术国家重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,材料复合新技术国家重点实验室,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物的制膜及在微电子器件中的应用 [J], 郭丽玲;刘韩星
2.层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物的结构设计思想 [J], 郭丽玲;刘韩星
3.层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物(RNH3)2CuCl4的制备及表征 [J], 王亚珍;余翔
4.层状类钙钛矿结构有机-无机杂合物的制备 [J], 郭丽玲;刘韩星
5.有机-无机分子组装层状类钙钛矿结构与特性 [J], 王鲜;郭丽玲;胡伟达;刘韩星;欧阳世翕
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【国家自然科学基金】_钙钛矿型_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
钙钛矿铁电体 钙钛矿氧化物 钙钛矿型锰氧化物 钙钛矿型钛酸钙 钙钛矿型氧化物 钙钛矿型 酸性红b 透明导电薄膜 质子导电性 葡萄糖醛酸内酯 聚苯胺 结构 纳米粒子 纳米晶 纳米复合材料 纳米lacoo3 类钙钛矿结构 第一性原理计算 第一性原理 稀燃 稀土掺杂 离子迁移数 离子导电性 磷灰石 磁输运 磁电耦合 磁性能 硬脂酸溶胶-凝胶法 硬脂酸溶液燃烧法 硫酸盐修饰 硝酸盐 研究进展 相组成 相稳定性 盐助 电阻率 电流-电压非线性 电导弛豫 电导 电化学性能 电催化剂 甲烷 甲基葡萄糖苷 甘氨酸 燃烧法 燃料电池 热致变色 滨珊瑚 溶胶凝胶法 溶胶凝胶 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶 混合离子-电子导体 混合导电
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 钙钛矿 钙钛矿结构 磁性 活性艳红x-3b 氮氧化物 柠檬酸络合法 居里温度 钙钛矿氧化物 钙钛矿型 稀土 电特性 电导率 溶胶-凝胶法 水热合成 无铅压电陶瓷 无机非金属材料 层状钙钛矿 合成 双钙钛矿型氧化物 压电陶瓷 光催化活性 光催化 催化氧化 ba2insbo6 高温质子导体 高居里温度压电陶瓷 高压 非晶态配合物 阻抗谱 阳极材料 长程迁移 锰氧化物 锆钛酸铅 铌酸盐 铈掺杂 铁电薄膜 铁电 钛酸铋钠 钙钛矿型锰氧化物 钙钛矿型氧化物 钙钛矿型氟化物 钙钛矿型复合氧化物 钙钛矿型催化剂 金红石矿床 金属氧化物 重复使用性 透射电镜 迁移率 贵金属 质子导体 葡萄糖醛酸 葡萄糖
钙钛矿电池技术简介
钙钛矿电池技术简介钙钛矿材料是一类有着与钛酸钙（CaTiO3）相同晶体结构的材料，是Gustav Rose在1839年发现，后来由俄罗斯矿物学家L.A.Perovski命名。
钙钛矿材料结构式一般为ABX3，其中A和B是两种阳离子，X是阴离子。
其中A通常为铷（Rb）、铯（Cs）、甲基铵（MA）或甲脒（FA）；Bv 一般是锡（Sn）或铅（Pb）；X代表氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）等卤素元素。
钙钛矿大家族里现已包括了数百种物质，从导体、半导体到绝缘体，范围极为广泛，其中很多是人工合成的。
研究者还可以将带隙宽度不同的钙钛矿层叠加在一起变成叠层钙钛矿太阳能电池。
太阳能电池中用到的钙钛矿（CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbCl3等）属于半导体，有良好的吸光性。
在制造钙钛矿时，研究者们可以通过改变原料的成分来调节它的带隙宽度，因此钙钛矿太阳能电池在效率上超越硅电池是可能的。
钙钛矿太阳能电池因其所需的原材料储量丰富，制备工艺简单且可以采用低温、低成本的工艺实现高品质的薄膜而拥有诱人的前景。
这些有着高质量晶体结构的薄膜甚至可以与在高温下以高成本获得的硅片的晶体质量媲美，实现柔性化和“卷对卷”式的规模化生产。
挑战性为其安全性和长期稳定性也有待大幅提升。
2009年，日本桐荫横滨大学的宫坂力教授将碘化铅甲胺和溴化铅甲胺应用于染料敏化太阳能电池，获得了最高3.8%的光电转化效率，此为钙钛矿光伏技术的起点。
此后，钙钛矿太阳能电池的结构设计和配套材料等持续进步。
2016年效率就提高到了22.1%，2018年达到22.7%，2018年6月，牛津光伏(OxfordPV)公司成功开发出效率高达27.3%的钙钛矿/硅基双结叠层电池，首次打破了单结晶硅电池26.6%的世界纪录已全面超越以铜铟镓硒（CIGS）和碲化镉（CdTe）为代表的第二代薄膜太阳能电池技术，仅次于单晶Si太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池的3种典型结构图：（a）正式介孔结构；（b）正式平面结构；（c）反式平面结构。
【国家自然科学基金】_有序态_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
0 11 12 13 14
科研热词 高压 量子自旋链 输运特性 第一性原理研究 硼(b) 矩阵乘积态 相变 电荷-轨道有序 环境氢脆 拓扑序 光诱导作用 ni3fe mott绝缘体 feco_3
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号
科研热词 1 熔融石英 2 氮化硼 3 析晶
推荐指数 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5
2014年 科研热词 非线性 系统科学 混沌 分形 中美股市 推荐指数 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 第一性原理计算 环境氢脆 自组装膜 空穴注入层 硼含量 硼 电子结构 梯形化合物 有序态 无序态 导电聚合物 共价绝缘体 α -srmno3 oled ni_3fe合金 ni3fe金属间化合物 nav2o4f lb膜
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
科研热词 锰氧化物 输运特性 稀土 光诱导弛豫 铜 针铁矿 赤铁矿 蒙特卡洛模拟 磁性 相变 电特性 氢脆 氢扩散 有序态ni3fe 有序态 无序态 影响因素 层状钙钛矿 吸附 力学性能 几何失措 三羟铝石 δ -mno2 ni3fe合金 lasr2mn2-xcuxo7
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
科研热词 高压 量子自旋链 输运特性 第一性原理研究 硼(b) 矩阵乘积态 相变 电荷-轨道有序 环境氢脆 拓扑序 光诱导作用 ni3fe mott绝缘体 feco_3
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号
科研热词 1 熔融石英 2 氮化硼 3 析晶
推荐指数 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5
2014年 科研热词 非线性 系统科学 混沌 分形 中美股市 推荐指数 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 第一性原理计算 环境氢脆 自组装膜 空穴注入层 硼含量 硼 电子结构 梯形化合物 有序态 无序态 导电聚合物 共价绝缘体 α -srmno3 oled ni_3fe合金 ni3fe金属间化合物 nav2o4f lb膜
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
科研热词 锰氧化物 输运特性 稀土 光诱导弛豫 铜 针铁矿 赤铁矿 蒙特卡洛模拟 磁性 相变 电特性 氢脆 氢扩散 有序态ni3fe 有序态 无序态 影响因素 层状钙钛矿 吸附 力学性能 几何失措 三羟铝石 δ -mno2 ni3fe合金 lasr2mn2-xcuxo7
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2020年钙钛矿结构及相关功能材料(PPT60页)参照模板可编辑
介电体 压电体 热释电体
铁电体
MO2 分子的极化过程示意图
化合物要具有好的铁电性能，需要满足以下条件：
必须具有改变原子相对位置的柔性基本结构，该结构应能灵活的改变原子相 对位置。
有一个轻微变形的晶体结构（某一方向），该结构中正负电荷中心不重合， 即晶体沿一个方向有极化。
c≠a
c=a
c≠a
钙钛矿结构化合物对于铁电体来说正是这样一种好的结构。 因为：
主要应用
电声器：扬声器、送话筒、 水下通讯和探测：水声换能器、鱼群探测器 雷达中的陶瓷表面波器件 通讯设备：陶瓷滤波器 精密测量：压力计 红外技术：红外热电探测器 高压电源：变压器 高密度信息存储
2.3 钙钛矿系庞磁阻(CMR)材料
CMR：Colossal Magneto-resistance
巨磁电阻效应（Giant Magneto-resistance，GMR）
由于畸变，使一些钙钛矿晶体结构中正、负电荷中 心不重合，即晶胞中产生偶极矩，产生自发极化。
2.2.2 压电和热释电效应
在机械应力的作用下介质发生 极化，形成晶体表面电荷的效 应称为压电效应。
反之，当外加电场于晶体，晶 体发生形变的效应称为逆压电 效应。逆压电效应也称电致伸 缩效应。这样的性质称为晶体 的压电性。具有压电效应的晶 体称为压电体。
斜方晶系 ( 111）方向↓←- 80 oC
三方晶系
立方晶系
Ps 斜方晶系
Ps 四方晶系
Ps 三角晶系
BaTiO3单晶的介电常数与温度的关系
2. BaTiO3自发极化产生的原因：
Ti4+－O2-间距大（2.005A），故氧八面体间隙大, 因而Ti4+ 离子能在氧八面体中震动。
【国家自然科学基金】_钙钛矿结构锰氧化物_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
推荐指数 3 3 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 稀土 磁性质 晶体结构 掺杂 钙钛矿锰氧化物 输运性质 辐射特性 纳米晶体 电输运性质 热致变色 溶胶-凝胶法 晶格结构 扫描电镜 制备条件 二相复合体 xrd xps lamn1-xznxo3块体 la0.9sb0.1mn1-xtixo3 ho掺杂 3dom
2014年 序号 1 2 3 4
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67
尺寸效应 复介电常数 反铁磁界面 分离态 光学吸收 低场磁电阻效应 交换偏置 二相复合体 schottky势垒 la0.67ca0.33mno3 la0 curie温度 cuo 67ca0 33mn03
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 科研热词 非金属铁磁材料 钙钛矿锰氧化物 磁性 溶胶-凝胶法 推荐指数 1 1 1 1
推荐指数 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
钙钛矿太阳能电池
Au Spiro-OMeTAD
Perov修饰层材料
修饰层材料包括空穴传输层材料(HTM)和电子传输层材料(ETM)。
1)空穴传输层材料
空穴传输材料起到传输空穴的作用，对空穴传输材料的要求是其能级与 钙钛矿材料的价带匹配，并且具备良好的空穴传输能力。空穴传输材料 分为有机空穴传输材料和无机空穴传输材料。 有机空穴传输材料根据其分子结构可以分为有机小分子和聚合物空穴传 输材料。钙钛矿太阳能电池中使用最广泛的有机小分子空穴传输材料是 spiro-OMeTAD，但使用时需要掺杂锂盐和吡啶衍生物以提高其空穴迁 移率。 Spiro-OMeTAD虽然效率高，但其制备困难、价格昂贵。 PEDOT:PSS是钙钛矿太阳能电池中常用的聚合物空穴传输材料之一。 PEDOT:PSS的优点是可以溶液成膜，尤其适合柔性衬底。 其它空穴传 输材料主要有PTAA (poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine)， P3HT等。 为了降低电池的成本，开发spiro-OMeTAD廉价的替代品成为目前空穴 传输材料研究的重点。无机空穴传输材料主要有CuI、CuSCN、CuOx 、 NiOx、MoOx、VOx等, 它们具有空穴迁移率高、成本低的优势。
介孔结构
n-i-p型平面异质结
p-i-n型平面异质结
5. 钙钛矿太阳能电池性能的表征
钙钛矿太阳能电池在性能测试过程中的电流-电压(I-V)曲线会随着测试 器件扫描方向的不同而明显不同。该现象被称为I-V滞后现象。进一步研究 发现I-V曲线滞后现象还与扫描速度、起始测试的偏压值和光照历史明显相 关。钙钛矿太阳能电池I-V特性测量，不仅与光源光谱分布、辐照度、均匀 性和稳定性有关，还与电池本身的光谱响应、有效尺寸、以及扫描方向、 扫描速度、温度等密切相关。为了获得准确可靠的光电转换效率，必须遵 循一定的测试规范，注明详细的测试条件。 标准测试条件(STC)： 辐照度： 1000 W/m2；光谱分布：AM1.5G；测试温度：(25±2)℃ 标准太阳电池的光谱响应应该与钙钛矿电池一致，采用KG5滤光的单晶硅 电池，可以有效减少光谱失配。
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铁磁排列， 其奈尔温度 Ｔ＝０Ｋ Ｔ ２５ Ｎ １ ． １ ３ ＝ Ｋ时，由 于Ｍ ３ ｎ ＋的峪轨道的有序排列， 从而在ａ 面内形 ｂ
成Ｚ 字型的链导致了电荷有序态． ｘ ０ 时， Ｃ ＝． １ ｕ 对Ｍ ｎ的替代，导致此体系出现了 Ｃ － － 键， ｕ０ Ｍｎ 在高温超导铜氧化物中，ｐ 。轨道杂化引起的超 － ｄ 交换作用使 Ｃ 离子 自 ｕ 旋反铁磁排列．因此 Ｃ 掺 ｕ 杂锰氧化物中的反铁磁关联抑制了 Ｍ 离子间的双 ｎ 交换作用，破坏了 Ｍ Ｏ 双层内的铁磁微畴． ｎ： 电子被局域在 Ｍｎ ３ ＋离子， 而且 Ｍ 离子的芯自 ｎ 旋
０ 时，晶胞参数分别为ａ ０ ８３ｍ ｃ １９２ｍ ． １ ＝ ． ７ｎ ， ． ７ｎ ； ３ ＝９
ａ ０３ ７ｎ ｃ ． ７ｎ ＝ ． １ｍ， ９ ７ ｍ． ８ ＝１ ９
当Ｈｐ ０ Ｉ ．Ｔ时，ＬＳ Ｍ ２二ＵＯ 块体的 ａ＝ Ｏ ｐ ａｒ ｎ一ＣＸ ２ ： 零场冷却 （ Ｃ 和场冷却 （Ｃ 磁化强度与温度变 Ｚ ） Ｆ Ｆ）
层状钙钦矿 Ｌ Ｓ２ ２ Ｃ ， ： ａｒ 一 ＵＯ 的结构、磁性及电特性 Ｍｎ 二
韩立安，陈长乐，高国棉
（ 西北工业大学 侠西省凝聚态结构与性质重点实验室，西安 ７０７） １０２
摘 要： 利用固相反应烧结法制备了层状钙钦矿锰氧化物 ＬＳ２ ２二 ｕ０ 多晶样品． ａｒ 一Ｃ ． ７ Ｍｎ 通过 Ｘ射线衍射仪、 超导量子干涉仪、直流四探针法对其结构和磁性、电特性进行了研究．结果表明，样品均为 Ｓ３ ｉ ７ ｒ ２ 型单相 Ｔ０ 多晶， 属四方晶系， 空间群为 １加 ｍ ． Ｃ 的替代， ４ ｍ １％ ｕ ０ 破坏了ＬＳ２ ２ ７ 荷有序态， ａｒ Ｏ 的电 Ｍｎ 从而呈现出一种 典型的自 旋玻璃特性，在 Ｔ ２５ ＝ ２Ｋ发生自旋冻结．电性测量表明， Ｃ ｕ的替代， 破坏了 Ｌ Ｓ２ ２ ７ ａｒＭｎＯ 的导电特 性，使此材料在整个观察的温区呈现绝缘体特性， 进一步影响了其输运性性． 关 键 词：层状钙钦矿； Ｌ Ｓ２ ２二 ｕ０ ； ａｒ Ｍｎ一 Ｃ ． ７磁性；电特性
中图分类号：Ｔ ２ Ｎ ９ 文献标识码：Ａ
Ｓｒｃｕｅ Ｍａｎｔ ａ ｄ ｅｔｉ Ｐ ｏ ｅｔ ｓ Ｌ ｙｒｄ ｒｖｋｔ ｔｕｔｒ， ｇ ｅｉ ｎ Ｅ ｃｒ ｒｐ ｒｉ ｏ ａｅｅ Ｐ ｏｓｉ ｃ ｌ ｃ ｅ ｆ ｅ ｅ
Ｌ Ｓ ２ ２二 ， ａ ｒＭｎ一Ｃｕ ０７
半径 （０４ｎ ／． ３ｍ 接近， ０ ６５ｍ ０ ５ｕ ） ． ０ 而和 Ｌ３／ｒ ａ ２ ＋Ｓ ＋的 半径 （１ ｎ ／．４ｍ 相差很大， Ｃ ０ ３ ｍ ０４ｎ ） ．６ １ 若 ｕ替位在 Ｌ／ｒ ａＳ位必然造成晶格常数的明显改变． 从此图可
以看出， Ｃ ｕ的掺杂， 并未引起衍射峰位的明显变 化， 因此可以断定 Ｃ 离子确实替位在 Ｍ 位上． ｕ ｎ 对 衍射数据进行分析后发现， 样品均为 Ｓ３ｉ ７ ｒ ２ 型单 ＴＯ 相多晶， 属四方晶系， 空间群为 Ｉ／ ｍ ． ＝ 和 ４ｍ ｍ 当ｘ ０
万方数据
无机材料学报
２ ３卷
成双层钙钦矿与岩盐层交替堆积而成， 构成了天然 的铁磁金属层 一 绝缘体层 一 铁磁金属层的隧道结结 构． 与无限层钙钦矿结构材料相比， 各向异性的结 构导致层状结构锰氧化物各种物理性质的各向异 性， 并且降低了磁电阻对磁场的要求， 从而使层状 钙钦矿结构锰氧化物引起了科研工作者的极大兴
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新的结果， 故本工作研究了Ｃ 掺杂对ＬＳ Ｍ ２７ ｕ ａｒ ｎ ２ Ｏ
磁电特性的影响．
２ 实验与测试
将高纯度的 ａ０， ２ＳＣ ３ Ｃ ０按照 Ｌ２３Ｍ ０ ， ０ ， ｕ ｎ ｒ 化学剂量比称料， 经研磨 ６ 的均匀混合物在 ９０Ｃ ｈ ００ 烧结 ２ｈ预烧后的粉末再研磨 ３， ４， ｈ分别在 １０ 和 １０
性（ 如庞磁电阻效应、 金属 一 绝缘体相变等） 及 潜在的应用价值成为国内外科研工作者广泛研究 的热点 ［］ １ ．钙钦矿锰氧化物实际上是 Ｒ ｄｌ－ ， ２ ｕｄ ｓ ｅ
为【ｎ ） ｎ ３ （ ， Ｏ 当ｎ ０ 时为Ａ ０ 型 （ ， Ｍ ０］Ｌ Ｍ）． ＝０ ＬＭ ，ｎ ， Ｂ３
钙钦矿结构， 具有三维 Ｍｎ － ｎ网络， －Ｍ Ｏ 在适当的 掺杂区域内表现出铁磁金属性和庞磁电阻效应． 对
一Ｊ 。ｌ ＿Βιβλιοθήκη Ａ Ｉ ０２ ／） ０ ０（ 图 １ Ｓ２ ２二 ｕ ０ 块体的 Ｘ Ｄ图谱 Ｌ ｒＭｎ一 Ｃ ｝ ７ ａ Ｒ
ｄ ＰｐｅＲ ） 列化合物中的一种， ｅ ｏｐ （Ｐ 系 ｎ ｒ 其通式为
（ ，） １ ｎ０ｎ１可以看作是由Ｍ ０ 八面体 Ｌ Ｍ． Ｍ ｎ ３ ， ｎ ＋ ＋ ｎ６
收稿日期： ２０－ １０， ０７０－ ５ 收到修改稿日期：２０－３ １ ０７０－６ 基金项 目： 国 家自 学基 （ ３１ ０６１１ ４ 然科 金 ５ ３０ ， ０ ） ０ ４ ０７ ３
趣！］ ６ ｏｔ ｏ］ ３ ． 年Ｍ ｒｏ ［等人首先制备并研究了 ，１ ４ ９ ９ ｉｍ ５
层状结构锰氧化物 ＬｉＳｉＭ ２ ７ ａ． ｒ８ ｎＯ 单晶， ２ ． 观察到了 超大磁电阻效应和铁磁转变． 由于其结构上的各向 异性， 双层锰氧化物在磁性和输运行为上表现了强 烈的各向异性． 对于空穴浓度为 ５％的层状钙钦矿 ０ ＬＳ２ ２ ７因电荷有序和反铁磁藕合而引起了人 ａｒ Ｏ ， Ｍｎ
１ 引言
近年来， 钙钦矿锰氧化物 由于丰富的物理特
共顶相连而成的钙钦矿型结构层， 这些八面体在 ａ ｂ 平面内无限延伸， 但在 ｃ 轴方向上每隔ｎ个 Ｍｎ ６ ０ 八面体就被一层 （ ，） Ｌ Ｍ Ｏ岩盐层 （ｃ ｓｔ ｅ ｎ ｒ ｋ ａ Ｌｙｒ ｏ －ｌ ａ ）
分隔开， 如此交叠堆积起来． 所以其通式又可以写
第２卷 第１ ３ 期
２０ 年 １ ０８ 月
无机材料学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｎ ｒａ ｉ Ｍａｅｉ ｓ ｏ ｒａ ｏ Ｉｏｇｎｃ ｔｒ ｌ ｆ ａ
Ｖ ｌ２， ． ｏ． Ｎ １ ３ ｏ Ｊｎ， ０ ８ ａ ２０
文章编号：００ ２Ｘ ２０）１ ０９ ４ １０－ ４ （ ８０－ １－ ３ ０ ０ ０
１００ ３０Ｃ下烧结 ４ｈ 再次研磨后压片，在 １００ ０， ４０Ｃ 通入氧气烧结 ７ｈ 即可得到层状钙钦矿锰氧化物 ２，
一 ：蒸１ 、ＣＮ Ｏ ｘ二 ｐ ＝ ０Ｓ Ｎ Ｎ ｝ Ｉ｝ Ｖ ０ ＂ ｙ、 ｅ Ｎ ｝： Ｃ 省１ Ｏ ｝ｖ Ｎ Ｏ ．
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（ｈａｘｋｙ ｏａ ｒ ｏＣ ｎｅｓ Ｍ ｔ ｒ ｃ ｒ ａｄ ｐｒｅ， ｔｎｓ ｍ ｌ ｅ ｎ ａＵ ｉ ｒｔ， Ｓａｎｉ Ｌｂｒｔ ｙ ｏｄｎｅ ａｔ Ｓｒ ｔ ｅ ｎ Ｐｏｅ ｉ Ｎ ｒ ｅ ａ Ｐ ｙ ｃ ｉ ｌ ｖ ｓｙ ｅ ａ ｏ ｆ ｄ ｅ ｔ ｕ ｓ ｒ ｔｓ ｏ ｈ ｔ ｏ ｔ ｈ ｃ ｎ ｅ ｉ ｕ Ｘ＇ ７０７， ｎ ） ｉｎ ０２ Ｃ ｉ ａ １ ｈａ
化关系如图２ 所示． 可以看出， ＝ 时， ｘ ０ 在低温下， 体系是 Ａ型反铁磁， 即层内是铁磁排列， 层间是反
们的广泛关注 ［ 实验表明 ［］ ６ ］ ． ７， ， 对于母体是金属 ８
铁磁性的体系， Ｍ 位掺杂都会显著降低金属 一 ｎ 绝 缘体转变温度， 增大电阻率， 在高掺杂情况下导致 绝缘态行为． 究其原因， 总体上可以认为是掺杂破 坏了体系的长程铁磁有序， 减弱了体系的双交换作 用．目 前虽然对无限层钙钦矿结构锰氧化物的锰位
ｏ １％ ｐ ｅ ｄｓ ｏｓ ｃａｇ ｏｄｒ ａｒ ２ ７ Ｃ ａａｔｒｔ ｓｉ ｇ ｓ ｓ ｔ ｏｃｒ ｏ ｔｅ ｆ ｃ ｐｒ ｔ ｙ ｔｅ ｒｅ ｅ ｏ Ｌ Ｓ２ Ｏ ． ｒｃ ｉｉ ｐ ｌ ｓ ｅ ｕｓ ｈ ０ ｏ ｅｒ ｈ ｈ ｒ ｆ Ｍｎ ｈ ｅ ｓｃ ｎ ａ ｔ ｃ ａ ｎ Ｌ Ｓ２ ２二 ｕ０ ， ｔｅ ｎ ｚｎ ｐｒｔｒ ｉ ｎａ ２５ ． ｅ ｃ ｉ ｐｏｅ ｉ ｓｏ ｔａ ａｒＭｎ一Ｃ ， ７ ａｄ ｓｉ ｆ ｅ ｔｍ ｅ ｕｅ ｅｒ Ｋ Ｔ ｅ ｔｃ ｐｒｅ ｈｗ ｔ ｎ ｈ ｐ ｒ ｏ ｅ ａ ｓ ２ ｈ ｌ ｒ ｒ ｔ ｓ ｈ ｅ ｔｅ Ｓ２ ２ ７ ｐ ＇ｃｎ ｕｔ ｎ ａａｔ ｓ ｉ ｕｎｅ ｂ ｔｅ ｓｔｔ ｎ １％ ， ｃ ｈ Ｌ ｒＭｎＯ ｓｍ ｌｓ ｄｃｉ ｃ ｒｃ ｒ ａｅ ｅｃｄ ｈ ｓｂｔｕｉ ｏ ０ Ｃ ｗ ｉ ａ ａ ｅ ｏ ｏ ｈ ｅ ｒｎ ｌ ｆ ｙ ｕ ｉ ｏ ｆ ｕ ｈ ｈ ｋｅｓ ｈ ｉ ｕ ｔｒ ｔ ｆ ｍ Ｋ ｒｏ ｔｍ ｅａｕｅ Ａ ｔｅ ｅ ｅｔ ｎｐｒｐｏ ｅ ｉ ａ ｅｐ ｉ ｔｅ ｌ ｏ ｓ ｅ ７ ｔ ｏｍ ｐｒｔｒ． ｈ ｓｍ ｔ ， ｓｏｔ ｐｒｅ ｒ ｎ ｎ ａ ｔ ｒ ７ ｏ ｓ ａ ｏ ｅ ｔ ａ ｉ ｒ ｍ ａ ｒ ｔ ｓ ｅ ｃａｇｄ ｔｅ ｓｔｔ ｎ １％ ｐ ｅ． ｈｎｅ ｂ ｈ ｓｂｔｕｉ ｏ ０ ｃ ｐｒ ｙ ｕ ｉ ｏ ｆ ｏ Ｋｅ ｗ ｒ ｓ ｌ ｅ ｄ ｏｓｉ ； ｒ ２二 ｕ０ ； ｎｔ ｐｏ ｅｔ ｓｅ ｃ ｉ ｌ ｐｒｅ ｙ ｄ ： ｙｒ ｐｒｖｋ ｅＬ Ｓ２ 一 Ｃ ． ７ｍ ｇｅｉ ｒｐｒｅ； ｔｃ ｐｏ ｅ ｉ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ ａ Ｍｎ ， ａ ｃ ｉ ｌ ｒ ａ ｒ ｔｓ ｅ
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掺杂有了深入的研究 ［１， ９ ２ 但对层状结构锰氧化 －］
物进行锰位掺杂研究的还不多． 本工作选择锰位铜 掺杂，主要考虑在钙钦矿型的铜氧化物中， Ｃ ｕ的
３ 电子与 Ｏ的２ 电子发生杂化， ｄ ｐ 导致反铁磁超交
换作用，如果将 Ｃ 掺入，可能会将这种超交换作 ｕ 用带入体系， 与原有的双交换作用竞争， 产生一些
作者简介 ：
于ｎ２ Ｒ ＝ 的 Ｐ相， （ｎ ） ｎ０ ， Ｌ， ３ ２ ７结构上可以看 Ｍ Ｍ