钙钛矿锰氧化物具有直流大磁电阻效应。但在室温弱场下直流磁电阻效应很弱, 这限制了其应用。 课题组曾最早发现锰氧化物的射频磁阻抗效应, 早期获得的室温磁阻抗在800 Oe下为8%。本项目研究了锰基钙钛矿氧化物巨磁阻抗及机制。获得的锰氧化物室温磁阻抗DeltaZ/Z(0)在 H=600Oe下可达-59%, 交流磁电阻可达-94%。虽然其低场磁阻抗低于金属非晶或纳米晶, 但磁场响应范围远比金属的宽, 几乎和霍尔磁探测器在同一磁场范围。这表明锰氧化物可在巨磁阻抗方向进入实用化。在金属区推导了考虑(kd)4项的阻抗与磁导率关系式。 实验对比发现交流磁电阻主要依赖虚部磁导率的变化, 磁电抗依赖于实部磁导率的变化。推导了绕线式阻抗表达式,其电阻与虚部磁导率、电抗与实部磁导率成线性关系, 这与四点法的高频阻抗与磁导率的平方根成正比不同。锰氧化物磁阻抗机制主要源于磁导率的变化。交流电阻在金属-绝缘体相变点处有峰值, 但电抗、阻抗不一定,甚至有谷点,依赖于材料微结构、相分离与晶界效应。结果还表明锰氧化物磁阻抗灵敏依赖于材料成分、材料微结构及材料几何形状。
英文主题词perovskite manganites;giant magnetoimpedance; permeability; phase separation