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溶胶-凝胶法制备La0.7Ca0.3MnO3薄膜庞磁电阻效应和电流诱导电阻特性

陈钊 , 陈长乐 , 高国棉 , 温晓莉 , 李潭 , 王永仓 , 金克新 , 赵省贵

采用溶胶-凝胶法成功制备了La0.7Ca0.3MnO3块材和单晶薄膜,研究了薄膜的电阻随温度的变化特性,以及在不同的恒定电流下,薄膜的电阻的变化特性,实验发现在同一温度下,电阻随着电流的增大而变小,在同一稳恒电流下,在T＞Tc时,电阻随着温度的升高而变小;并且出现了双极值现象.这些输运特性可以采用双交换作用和晶格畸变产生的小极化子的机制来解释.

关键词: 庞磁电阻 , 溶胶-凝胶法 , 甩胶涂覆法 , 浸渍法 , 电流诱导

旋转磁场驱使强迫流对Sn-Bi合金微观结构的影响

陈钊 , 陈长乐 , 温晓莉 , 朱建华 , 高文帅

金属学报

以Sn--Bi合金为研究对象,分析了旋转磁场对凝固组织的影响. 发现旋转磁场能够消除宏观偏析、碎断枝晶和细化凝固组织, 加快了熔体流动和固--液界面溶质的扩散速度, 使共晶组织的层片间距变小及形成区域差别. 同时,随着磁场旋转频率的增大, 合金的生长形态经历了从枝晶→等轴晶→球状晶→枝晶的转变. 枝晶碎断、生长形态的改变以及共晶组织层片间距变化的主要原因在于, 旋转磁场加快了熔体流动, 造成熔体中溶质场和温度场在分布上趋于均匀化. 同时, 电导率的不同造成了初生相与液体的相对运动. 宏观偏析的消除是由于初生相同时受到重力、浮力和Lorentz力的合力作用的结果. 分析了旋转磁场对凝固组织改变的物理机制.

关键词:

ZnO基半导体薄膜材料的研究进展

温晓莉 , 陈长乐 , 陈钊 , 韩立安 , 高国棉

材料导报

介绍了ZnO基半导体薄膜材料的基本性质和制备手段,综述了其在发光方面及磁性方面的研究进展.详细探讨了ZnO薄膜材料的发光机理、P型掺杂、p-n结的生长和稀磁性能,并对国内外的发展情况和存在问题进行了分析和探讨.

关键词: ZnO , 薄膜 , P型掺杂 , p-n结 , 磁性能

Mn、Co掺杂ZnO薄膜结构及发光特性研究

温晓莉 , 陈长乐 , 陈钊 , 张利学 , 牛利伟 , 高国棉

功能材料

利用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上制备了ZnO、Zn0.8Mn0.2O、Zn0.8Co0.2O薄膜.薄膜的晶体结构和表面形貌采用X射线衍射仪和原子力显微镜测试.表明薄膜具有明显的c轴择优生长取向,薄膜表面较为平整,颗粒尺寸在纳米量级,薄膜中晶粒的生长模式为"柱状"模式.此外,Mn、Co掺入后,薄膜的X射线衍射峰有小角度偏移,这与 Mn2+、Co2+离子半径有关.PL谱显示Mn、Co掺杂ZnO薄膜的蓝、绿发光峰的位置相对纯的ZnO薄膜没有改变,还出现了紫外发光峰,其中Mn掺杂的蓝、绿光峰的强度减弱,Co掺杂的蓝光峰强度减弱,绿光峰强度增强.这是因为Mn、Co掺入改变了ZnO本征缺陷的浓度,发光峰的强度也随之而改变.

关键词: PLD , Zn0.2Mn0.8O薄膜 , Zn0.8Co0.2O薄膜 , 光致发光

庞磁电阻薄膜La0.7Ca0.3MnO3的制备和输运特性

陈钊 , 陈长乐 , 温晓莉 , 高国棉

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.06.006

用溶胶-凝胶法在LaAlO3衬底上制备了La0.7Ca0.3MnO3薄膜,研究了La0.7Ca0.3MnO3薄膜的结构和输运特性.结果表明:La0.7Ca0.3MnO3薄膜呈现畸变钙钛矿结构,具有好的外延性;在同一温度下,电阻在磁场作用下变小,在283 K和88 K分别出现了金属-绝缘体转变,产生了双极值现象,并且在双极值附近电阻变化最大;用连续激光作用薄膜时,同样出现了双极值现象,在同一温度下,电阻反而变大,在升温和降温过程中出现了明显的滞后行为.根据双交换和小极化子理论,这些现象与Mn离子的eg电子受激跃迁有关.

关键词: 无机非金属材料 , 庞磁电阻 , 双交换 , 小极化子 , 溶胶-凝胶

旋转磁场驱使强迫流对Sn-Bi合金微观结构的影响

陈钊 , 陈长乐 , 温晓莉 , 高文帅 , 朱建华

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.05.019

以Sn-Bi合金为研究对象,分析了旋转磁场对凝固组织的影响.发现旋转磁场能够消除宏观偏析、碎断枝晶和细化凝固组织,加快了熔体流动和固-液界面溶质的扩散速度,使共晶组织的层片间距变小及形成区域差别.同时,随着磁场旋转频率的增大,合金的生长形态经历了从枝晶→等轴晶→球状晶→枝晶的转变.枝晶碎断、生长形态的改变以及共晶组织层片间距变化的主要原因在于,旋转磁场加快了熔体流动,造成熔体中溶质场和温度场在分布上趋于均匀化.同时,电导率的不同造成了初生相与液体的相对运动.宏观偏析的消除是由于初生相同时受到重力、浮力和Lorentz力的合力作用的结果.分析了旋转磁场对凝固组织改变的物理机制.

关键词: Sn-Bi合金 , 旋转磁场 , 强迫流 , 共晶层片间距

Co掺杂量对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

温晓莉 , 陈钊 , 陈长乐

功能材料

采用脉冲激光沉积法(PLD)在SiO2村底上成功制备了具有c轴择优生长特性的Zn1-xCoxO(x=0.05、0.1、0.2、0.3)系列薄膜.通过X射线衍射和能谱仪研究了Co掺杂量对薄膜晶体结构和成分的影响;同时利用光致发光谱(PL)和透过率研究了薄膜的光学特性.结果表明,当掺杂浓度为10%时,薄膜生长最好,c轴择优生长最为显著;Co元素的掺入改变了薄膜的紫外、绿光和蓝光发射,分析认为主要是Co元素的掺入量改变了薄膜的禁带宽度、氧错位缺陷浓度和锌填隙缺陷的浓度;Co元素掺杂浓度为5%时,薄膜的透过率超过90%.此外,探讨了不同波段光发射的可能机理.

关键词: Zn1-xCoxO薄膜 , 掺杂浓度 , 光致发光 , PLD