氧化鉻-氮化錳的高氣壓合成、結(jié)構(gòu)及磁性.pdf

1、二氧化鉻（CrO2）具有優(yōu)異的鐵磁性能和高的自旋極化率，受到科研人員的廣泛關(guān)注。然而CrO2在常溫常壓下處于亞穩(wěn)狀態(tài)，很容易分解為Cr2O3，因此制備CrO2純相不是一件容易的事。尋找一種簡(jiǎn)單、高效的方法制備CrO2具有特別重要的意義。
　　氮化錳根據(jù)氮含量的不同具有多種物相和特殊的磁性能。氮化錳通常是利用氮?dú)饣蛘甙睔庠诔合聦?duì)金屬錳進(jìn)行滲氮處理制備得到。有關(guān)研究氮?dú)鈮毫?duì)氮化錳制備及其磁性能影響的報(bào)道很少。
　　我們前期自

2、主研制一套泵增壓高氣壓熱處理裝置，工作氣壓可達(dá)100MPa。本論文利用自行設(shè)計(jì)的高氣壓熱處理裝置，制備了CrO2微米粉體、CrO2/Cr2O3納米顆粒及氮化錳粉體，分別研究了其物相、形貌和磁性能，具體內(nèi)容如下：
　　1、以CrO3為原料，在40MPa高氧壓下、410℃熱處理7h，成功地合成了CrO2微米顆粒。掃描電子顯微鏡圖片顯示CrO2的形貌為長(zhǎng)方體形狀、大小為5-7μm。室溫下CrO2微米顆粒表現(xiàn)出優(yōu)異的鐵磁性能，其飽和磁化強(qiáng)

3、度為98.7Am2/Kg，矯頑力為62.5Oe，居里溫度為383K。對(duì)CrO2的磁熱效應(yīng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)CrO2具有二級(jí)磁相變，其在1.5T的磁場(chǎng)下最大磁熵變△SM=2.83J.kg-1.K-1，相對(duì)制冷能力RCP=86.1J/Kg，在高溫下顯示出良好的磁熱效應(yīng)。
　　2、激光燒蝕法制備了Cr2O3納米顆粒，然后分別將其在空氣中和40MPa的高壓氧氣下進(jìn)行退火?？諝庵型嘶鸷髽悠返奈锵鄾]有發(fā)生變化，但其XRD衍射峰寬變窄，表明Cr2O

4、3納米顆粒的結(jié)晶性變好。TEM透射圖片顯示其粒子的大小為30-50nm。測(cè)量其低溫磁性能，發(fā)現(xiàn)在60K溫度下樣品具有小的磁滯和交換偏置，其中交換偏置的量為11mT。高壓氧下退火后樣品物相中出現(xiàn)CrO2相，且CrO2的量隨著退火時(shí)間的增加而增多。研究了其磁性能，發(fā)現(xiàn)樣品的飽和磁化強(qiáng)度增大，但其交換偏置效應(yīng)減弱。
　　3、利用氣-固相反應(yīng)，研究了氮?dú)鈮毫Φ木唧w變化對(duì)制備氮化錳的影響，包括樣品的物相、形貌及磁性能。在其他因素（溫度、時(shí)間