本项目采用溶胶-凝聚法和水热法制备了低维结构的锰氧化物,如La0.8Ca0.2MnO3(LCMO)等,并系统地研究了制备条件对样品的晶粒尺寸、形貌等影响。通过实验测量磁性质,研究了其晶粒尺寸对磁相变、磁热效应的调控规律。我们的实验结果表明随着晶粒尺寸的减小,LCMO的铁磁转变由一级相变向二级相变过渡;对于小尺寸的样品磁性是由超顺磁的核和自旋玻璃的壳组成的;磁热效应与样品晶粒尺寸呈非单调变化,最佳的磁制冷功率RCP出现在适度的中间晶粒尺寸的样品中。通过Ca位替代,我们将居里温度和磁热效应调控到了室温附近,磁制冷功率也有所提高。此外,我们研究了微结构对热输运性质的影响。采用恰当的理论模型,解释了相关的实验结果。我们还尝试了采用水热法制备单一相的锰氧化物纳米线,摸索了一些制备条件如反应温度、压力等对合成样品的影响。我们的研究结果为低维结构的锰氧化物在磁制冷领域的可能应用积累了相关数据和提供了一定的实验基础。
英文主题词Manganites; Magnetocaloric effect; Magnetic refrigeration; Low-dimensional nanostructure