Evolution of microstructure and magnetoresistive properties of (La0.65Sr0.35)0.8Mn1.2O3±Δ ceramics sintered at 800-1500 °C

Abstract

An effect of microstructure on magnetoresistive properties of manganite ceramics (La0.65Sr0.35)0.8Mn1.2O3±Δ with superstoichiometric manganese has been studied after sintering in the temperature range of 800–1500 °C. Increase in sintering temperature to 1400 °C, an enormous growth of grains, densification of material, and rise in magnetoresistance peak from 1% to 4.8% are observed. At the same time, sintering at 1500 °C leads to a sharp increase in the grain size more than 100 μm, release of excess manganese on grain boundaries, and almost two times magnetoresistance peak rise. We propose that such radical changes are due to the presence of superstoichiometric manganese which plays a crucial role in the formation of ceramics microstructure and properties.

Роль избыточного марганца в формировании структуры и транспортных свойств манганита (Nd-=SUB=-0.67-=/SUB=-Sr-=SUB=-0.33-=/SUB=-)-=SUB=-1-x-=/SUB=-Mn-=SUB=-1+x-=/SUB=-О-=SUB=-3-=/SUB=- (x=0; 0.2), спеченного при 1273-1473 K

“…По данным литературы [1][2][3] именно легированный манганит неодима состава Nd 0.67 Sr 0.33 MnО 3 считается наиболее подходящим катодным материалом для средне температурных твердо оксидных топливных ячеек (773−1073 K), потому что материал именно этого состава имеет значение коэффициента термического расширения близкое к требуемым значениям YSZ-электролита, высокую электродную активность и высокую электропроводность при заданных температурах, что побудило интерес к исследованию свойств керамических образцов данного материала. Ранее в работах [4][5][6][7][8] было показано, что избыточный марганец оказывает огромное влияние на формирование структуры и магниторезистивных свойств манганитовой керамики и наноразмерных порошков. В предлагаемом сообщении приведены результаты исследования влияния избыточного марганца на формирование структуры и транспортные свойства манганитовой керамики составов (Nd 0.67 Sr 0.33 ) 1−x Mn 1+x O 3± (x = 0, 0.2) (NSMO), спеченной при температурах 1273−1673,K.…”

“…Фазовый состав одинаковый для обоих порошков [8]. Для получения керамики порошки обоих составов были сформированы в виде таблеток диаметром 6…”

“…Такое поведение в образцах с избыточным марганцем может быть объяснено, во-первых, сохранением фазового состава манганитовой фазы с ростом температуры спекания, и во-вторых, вероятным формированием наноразмерной субструктуры зерна, форма и размеры которой зависит от количества избытка марганца и температуры спекания [6,7].…”