双钙钛矿陶瓷材料的力学谱研究

【作者】 袁颖憨； 应学农； 朱劲松；

【机构】 河海大学理学院； 南京大学固体微结构国家重点实验室物理学院；

【摘要】 近年来,由于双钙钛矿氧化物在结构和电学性质上与高温超导紧密相关而引起了研究者们的兴趣,其中的一类氧化物RBaCuFeO^5+δ（R=稀土元素和Y）中发现了多铁性,于是受到了更多关注。这类氧化物的共同特征是由CuFeO10双层结构组成,其中CuO5四棱锥和FeO5四棱锥拥有共同的O顶点。本文利用音频簧振动方法对双钙钛矿陶瓷材料YBaCuFeO^5+δ和PrBaCuFeO^5+δ的力学谱进行了研究。利用不同的合成方法,我们制备了两种不同间隙氧含量的YBaCuFeO^5+δ样品。从100K至室温的低温力学谱测量显示,其在150K和200K附近分别存在内耗峰。其中,200K附近的内耗峰强度和间隙氧含量有关,这个内耗峰可以解释为间隙氧原子的冻结;而150K附近的内耗峰,则来源于应力诱导的Fe离子位的电子跳跃。对PrBaCuFeO^5+δ样品,我们同样进行了低温力学谱测量,当测量频率为1200Hz时,在183K附近存在一个内耗峰,当测量频率上升至3000Hz时,内耗峰峰位移动至193K。在对样品进行氮气氛处理,减少其间隙氧原子含量后,这个峰被明显抑制。我们认为,此内耗峰可以归因于间隙氧原子的弛豫过程。更多还原