钙钛矿型CeTaNO的高压制备及其磁性和电学性质的研究

作     者：陈兆亮 卢达标 叶旭斌 赵浩婷 张杰 潘昭 迟振华 崔田 沈瑶 龙有文 

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所 中国科学院大学物理科学学院 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心 松山湖材料实验室 宁波大学物理科学与技术学院高压物理科学研究院 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号：2021YFA1400300) 国家自然科学基金(批准号：11934017 12261131499 11921004 12304268) 北京市自然科学基金(批准号：Z200007) 中国科学院先导B项目(批准号：XDB33000000)资助的课题 

主　　题：高压合成 钙钛矿氮化物 反铁磁 半导体 

摘      要：最近研究发现，AB(N，O)3型钙钛矿氧氮化物具有优异的介电、铁电、光催化等性能，在光电子、能源存储和通信等领域展现出广阔的应用前景。但是，目前该类型材料的制备工艺耗时较长且产物纯度较低。本文以氧化物为前驱体、以氨基钠为氮源，利用六面顶压机设备所提供的高温高压环境成功制备了高纯度的钙钛矿型氧氮化物CeTaN2O块体材料，并将制备时间缩短至1小时，实现了快速合成。我们对其晶体结构以及物理性质进行了系统的研究。X射线粉末衍射实验和Rietveld精修结果表明，所制备的样品属于正交晶系，空间群为Pnma。X射线吸收谱测试确定了样品的电荷组态以及阴离子组合为Ce3+Ta5+N2O。磁性和比热测试表明，样品属于反铁磁物质，磁相变温度低于2 K。电学输运性能测试表明，样品的电阻率呈现出典型的半导体行为，且符合三维变程跳跃模型。