Skip to main content
SUPERVISOR
Parviz Kameli,Ismaeil Abdolhosseini Sarsari
پرویز کاملی (استاد مشاور) اسماعیل عبدالحسینی سارسری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Ardashti saleh
جواد اردشتی صالح

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Preparation and study of the structural, magnetic and electrical properties of La0.80Ba0.20Mn1-xAlxO3 manganites.
In this thesis, the La 0.80 Ba 0.20 Mn 1-x Al x O 3 ( micrometer sized samples were synthesized by sol jel method, and their structural, magnetic, and electrical properties have been investigated. Rietveld refinement of X-ray diffraction patterns indicates a rhombohedral structure with the ace group for all the samples. In all samples with 1350 o C and 750 o C sintering temperature, the unit cell volume does decrease regularly with Al content i (the Al ion has a smaller size of 0.535? than that of a Mn ion of 0.645 ?), but it increases by the further increase in Al doping level up to x=0.25. SEM images shows that grains being closer together by making the tablets, and the grain size increased and are more homogeneous by increasing annealing temperature. Ac susceptibility measurements show that for doping x=0 in 750 o C and 1350 o C annealing temperature, an increase of annealing temperature, reduces the Curie temperature, which is may be related to oxygen defects that result from reducing the ratio of Mn 3+ / Mn 4+ ions. Furthermore, ac susceptibility measurements shows that, the Curie temperature decreases with increasing aluminum doping. According to an ac magnetic susceptibility measurements on tablets, we have seen deviation from the Currie Weiss which may indicate the presence of Griffith’s phase in the samples. Moreover, spin-glass behavior was observed for x=0.15 doping. Electrical resistance measurements showes that, the behaviors of samples are insulator due to increasing aluminum doping, and only samples x=0 and x=0.10 showed insulator- metal transition. Also, the effects of grain boundaries with increasing aluminum doping, the effect of annealing temperature and the duration of annealing was studied by using SPH, percolation, and CCDC models. Finally, the phase diagram of La 0.80 Ba 0.20 Mn 1-x Al x O 3 composition in the range of was drawn by using the all results of the experiments in this study.
در این پژوهش، نمونه‌های منگنایت La 0.80 Ba 0.20 Mn 1-x Al x O 3 در محدوده ی آلایش 25/0 x 0 به روش سل ژل ساخته شدند و ویژگی‌های ساختاری، مغناطیسی و الکتریکی آن‌ها موردبررسی قرار گرفت. نمونه‌ها به دو حالت پودر و توده و در دو دمای مختلف 750 و 1350 درجه‌ی سانتی‌گراد پخت شده اند. تحلیل ریتولد پراش پرتوایکس نشان می‌دهد که همه‌ی نمونه‌ها دارای ساختار بلوری رمبوهدرال (لوزی‌رخ) با گروه فضایی می‌باشند. در همه‌ی نمونه‌های پخت شده در دمای 750 و 1350 درجه‌ی سانتی‌گراد، حجم یاخته‌ی واحد نمونه‌ها با افزایش میزان آلایش آلومینیوم تا آلایش 20/0 به‌صورت منظم کاهش می‌یابند که احتمالاً ناشی از اندازه‌ی کوچک‌تر یون آلومینیوم (شعاع یونی برای آلومینیوم برابر با 535/0 آنگستروم و اندازه ی شعاع یونی برای منگنز برابر با 645/0 آنگستروم است) در جایگاه منگنز است. از آلایش 20/0 به بعد (به‌خصوص آلایش 25/0 موردبررسی در این پروژه) حجم سلول واحد افزایش‌یافته است. تصاویر SEM نشان می‌دهد که با ایجاد حالت قرص یا توده دانه‌ها به هم نزدیک‌تر شده و افزایش دمای بازپخت باعث افزایش اندازه‌ی دانه‌ها و همگن تر شدن آن‌ها شده است. اندازه‌گیری‌های پذیرفتاری مغناطیسی متناوب به ازای آلایش 0=x در دمای بازپخت 750 و 1350 درجه سانتی‌گراد نشان می‌دهد که افزایش دمای بازپخت، باعث کاهش دمای کوری شده است که احتمالاً می‌توان آن را به نقص‌های اکسیژنی نسبت داد که ناشی از کاهش نسبت یون‌های Mn 3 + بهMn 4 + است. همچنین اندازه‌گیری‌های پذیرفتاری مغناطیسی متناوب نشان می‌دهد که با افزایش آلایش آلومینیوم، دمای کوری کاهش می‌یابد. همچنین طبق اندازه‌گیری‌های پذیرفتاری مغناطیسی متناوب، در نمونه‌های توده‌ای آلایش‌ها، ما انحراف از قانون کوری ویس را مشاهده کردیم که احتمالاً نشانگر وجود فاز گریفیتث در نمونه‌ها است. به ازای آلایش 15/0=x، رفتار اسپین شیشه نیز مشاهده گردید. اندازه‌گیری‌های مقاومت الکتریکی نشان می‌دهد که با افزایش آلایش آلومینیوم، رفتار نمونه‌ها به سمت عایق شدن پیش می‌رود و فقط نمونه‌های 0=x و 10/0=x گذار عایق – فلز از خود نشان می‌دهند. همچنین برای بررسی اثرات مرزدانه ای در نمونه ها، از مدل‌های SPH، تراوش و CCDC، جهت بررسی افزایش آلایش آلومینیوم، افزایش دمای بازپخت و اثر مدت زمان بازپخت (در رفتار الکتریکی نمونه ها) استفاده کردیم. درنهایت با استفاده از کل نتایج حاصله از آزمایش‌ها در این پژوهش، نمودار فازی ترکیب La 0.80 Ba 0.20 Mn 1-x Al x O 3 در محدوده ی آلایش 25/0 x 0 ترسیم شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی