专利名称：一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磁电阻材料及其制备方法，特别是一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料及其制备方法。
背景技术：
磁电阻效应是指外磁场引起材料电阻率巨大变化的效应。由于磁电阻材料具有很大的应用前景，目前已被研制成用于测量、控制位置、角度、速度、转速、电流等的多种通用磁电阻效应器件。该类器件具有体积小、动作快、全固态、无触点、耐冲击、耐粉尘、耐腐蚀、抗辐射、防爆等优点，可用于多种恶劣环境，特别适用于车辆、飞行器、工矿电机车、继电保护系统、大功率通讯发射机、大功率开关电源、龙门刨床、龙门铣床等。其中，磁电阻效应固态电流继电器，监控电流无上限，下限远较其他电流继电器低，已在平面磨等机床上使用，效果甚佳。
目前，制备磁电阻材料的方法有很多，如固态反应法、溶胶-凝胶法和化学共沉淀法，其中溶胶-凝胶法具有以下优点①其工艺过程温度低，反应条件温和，可以制得粒径较小的材料；②样品粒度分布窄，均匀性好；③样品纯度高。因此，采用溶胶-凝胶法是制备磁电阻材料的较好的方法。
关于氧化物磁电阻材料的研究主要采用的方式是通过元素替代的形式，通过不同位置上用不同离子来替代，如在母体化合物REMnO3中用具有不同离子半径的三价稀土元素或二价元素进行RE位上的替代，以及用其它元素如Al，Fe，Co，Au，Ni等进行Mn位上的替代。通过替代，使得具有CMR效应的材料种类越来越多。
但是，上述背景技术中存在着1、磁场灵敏度低，即产生CMR现象所需要的外加磁场通常较高，一般为几个特斯拉；2、温区不合适，产生CMR效应的温度一般出现在低温区；3、温区窄，产生CMR效应的温度范围通常仅在几K左右；4、磁电阻在室温附近随温度的变化大等缺陷。这些缺陷极大地限制了磁电阻材料的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料及其制备方法，以克服现有技术中磁场灵敏度低、温区窄、温区不合适的缺点。
本发明的整体构思是一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料，该磁电阻材料的分子式为LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.1 6，z≤1-x-y。
上述磁电阻材料的制备方法包括(1)将La2O3、Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸按0.6-0.7∶0.10-0.16∶0.01-0.3∶0.9-1.2∶4-5的摩尔比进行称量；(2)将La2O3放入容器中，加水100-150ml搅拌；(3)将Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸加入步骤(2)的溶液中，并维持溶液的PH值为2-3；(4)保持步骤(3)所得溶液的温度为80-90℃，直至溶液成为干胶状后，再将温度升至190-210℃直至该溶液成为炭状；(5)研磨上述步骤(4)所得的炭状物后，在550-650℃下热处理4-6个小时；(6)将步骤(5)所制备的物料再次研磨后，在750-850℃下热处理9-11个小时，得到单相的多晶粉体；(7)将步骤(5)所制备的多晶粉体在660-680Mpa的压强下压片，然后在1350-1450℃下烧结11-13个小时，得到LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.16，z≤1-x-y。
该磁电阻材料及其制备方法的具体工艺参数及工艺条件是在步骤(3)混合溶液中还应加入乙二醇，乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1∶1.0-1.5。
在步骤(4)中保持步骤(3)所得溶液的温度为85℃，直至溶液成为干胶状后，再将温度升至200℃，直至该溶液成为炭状。
研磨步骤(4)所得的炭状物后，在600℃下热处理5个小时。
在步骤(6)中将步骤(5)所制备的物料再次研磨后，在800℃下热处理10个小时，得到单相的多晶粉体；在步骤(7)中，将步骤(6)所制备的多晶粉体在675Mpa的压强下压片，然后在1400℃下烧结12个小时，得到LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.16，z≤1-x-y。
在步骤(1)将La2O3、Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸按0.67∶0.12-0.14∶0.15-0.19∶0.9-1.2∶4-5的摩尔比进行称量。
本发明取得的技术进步在于根据该磁电阻材料的电阻率和磁电阻随温度变化的曲线可得知，其磁电阻值在室温(290-315K)附近范围内达到25％左右且随温度的变化小，磁场强度低，磁电阻数值大，这对于实际应用具有较大价值；根据该磁电阻材料的磁电阻随磁场的变化曲线可得知，其有较高的磁场灵敏度。该制备方法工艺简单，反应温度低，产品性能稳定。
本发明的附图有图1是该磁电阻材料电阻率和磁电阻随温度变化的曲线图。
图2是该磁电阻材料在温度为300K时，磁电阻随磁场变化的曲线图。
具体实施例方式
以下对本发明的实施例做进一步的描述。
一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料，其分子式为La0.67Sr0.13Ag0.20MnO3。
该磁电阻材料的制备方法包括以下步骤(1)将La2O3、Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸按0.67∶0.15∶0.20∶1.0∶4.5的摩尔比进行称量；(2)将La2O3放入容器中，加水110ml，同时滴入HNO3进行搅拌，至溶液透明；
(3)将Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2、柠檬酸和乙二醇逐一加入步骤(2)的溶液中，并维持溶液的PH值为2.6；(4)保持步骤(3)所得溶液的温度为87℃，直至溶液成为干胶状后，再将温度升至205℃，直至该溶液成为炭状；(5)研磨步骤(4)所得的炭状物后，在560℃下热处理5.8个小时；(6)将步骤(5)所制备的物料再次研磨后，在760℃下热处理11个小时，得到单相的多晶粉体；(7)将步骤(6)中制备的多晶粉体在665Mpa的压强下压片，然后在1370℃下烧结12.4个小时，得到该磁电阻材料。
权利要求
1.一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料，其特征在于该磁电阻材料的分子式为LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.16，z≤1-x-y。
2.根据权利要求1所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料，其特征在于x＝0.67，0.12≤y≤0.14，0.15≤z≤0.19。
3.根据权利要求1所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将La2O3、Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸按0.6-0.7∶0.10-0.16∶0.01-0.3∶0.9-1.2∶4-5的摩尔比进行称量；(2)将La2O3放入容器中，加水100-150ml搅拌；(3)将Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸加入步骤(2)的溶液中，并维持溶液的PH值为2-3；(4)保持步骤(3)所得溶液的温度为80-90℃，直至溶液成为干胶状后，再将温度升至190-210℃直至该溶液成为炭状；(5)研磨上述步骤(4)所得的炭状物后，在550-650℃下热处理4-6个小时；(6)将步骤(5)所制备的物料再次研磨后，在750-850℃下热处理9-11个小时，得到单相的多晶粉体；(7)将步骤(5)所制备的多晶粉体在660-680Mpa的压强下压片，然后在1350-1450℃下烧结11-13个小时，得到LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.16，z≤1-x-y。
4.根据权利要求3所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于步骤(3)混合溶液中还应加入乙二醇，乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1∶1.0-1.5。
5.根据权利要求3或4所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于在步骤(4)中保持步骤(3)所得溶液的温度为85℃，直至溶液成为干胶状后，再将温度升至200℃，直至该溶液成为炭状。
6.根据权利要求3所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于研磨步骤(4)所得的炭状物后，在600℃下热处理5个小时。
7.根据权利要求3所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于步骤(6)中将步骤(5)所制备的物料再次研磨后，在800℃下热处理10个小时，得到单相的多晶粉体；
8.根据权利要求3或7所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于步骤(7)中，将步骤(6)所制备的多晶粉体在675Mpa的压强下压片，然后在1400℃下烧结12个小时，得到LaxSryAgzMnO3，其中0.6≤x≤0.7，0.1≤y≤0.16，z≤1-x-y。
9.根据权利要求3所述的一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料的制备方法，其特征在于在步骤(1)将La2O3、Sr(NO3)2、AgNO3、Mn(NO3)2和柠檬酸按0.67∶0.12-0.14∶0.15-0.19∶0.9-1.2∶4-5的摩尔比进行称量。
全文摘要
本发明涉及一种磁电阻材料及其制备方法，特别是一种镧锶银锰氧化物磁电阻材料及其制备方法。该磁电阻材料的分子式为La
文档编号H01L43/10GK1545150SQ20031010966
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月18日 优先权日2003年11月18日
发明者唐贵德, 刘兴民, 刘力虎, 赵旭, 郝普, 陈伟, 侯登录, 聂向富 申请人:河北师范大学