LaFeO3纳米材料电四极超精细相互作用TDPAC测量-大学化学.PDF

第 22卷 第 l期 原 子 核 物 理 评 论 Vo1．22，No．1 2005年 3月 NuclearPhysicsReview Mar．．2005 文章编号 ：1007—4627(2005)01一O054～o4 LaFeO3纳米材料电四极超精细相互作用 TDPAC测量 杜恩鹏 ，葛智刚 ，郑永男 ，周冬梅 ，左 翼 ，袁大庆 ，王平生 ， 段 晓 ，石海松 ，王建波 ，李发伸 ，朱升云 (1中国原子能科学研究院，北京 102413； 2兰州大学磁学和磁性材料教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000) 摘 要：采用时间微分扰动角关联方法测量 了LaFeO 纳米中的电四极超精细相互作用．扰动角关 联探针核 ；。La一。14。Ce由 La(n，7)H。La反应产生，实验只观察到一个 La晶位的四极相互作用．在 室温下，20和 40nm 以及 晶体 LaFeO。的四极相互作用频率09。分别为 687．4，698．3和 742．9 Mrad／s，频率分布宽度系数 口分别为 0．014，0．009和0．001，电场梯度不对称系数 叩=0．实验数 据表 明，电场梯度主轴与晶轴方向一致；样品具有菱方结构，晶体到纳米发生菱方向正交结构转 变，纳米尺度越小，越趋于正交结构；由于邻近核的扰动，随纳米颗粒增大，四极相互作用频率分 布宽度系数 变小，晶体时最小． 关 键 词：时间微分扰动角关联；电四极相互作用；LaFeO 纳米材料 中图分类号：O57l_414 文献标识码 ：A 1 引言 外电场梯度的相互作用．通过测量 La受到的电四 极相互作用，就 能得 到扭 曲结构微 小变化 的信 纳米科技是 20世纪 80年代末发展起来的前沿 息 5【]．纳米状态时的结构变化及其与纳米尺度的关 交叉性新兴领域．纳米材料是由纳米颗粒构成的固 体材料 ，纳米颗粒的尺度最大不超过 100nm．纳米 系是当前一个非常感兴趣的热点问题．为了解这种 材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热 结构变化 ，本工作进 行 了尺度 为 20和 40nm 和电等方面有很大的不同，由此可以制成各种性能 LaFeO。以及 LaFeO。晶体的电四极超精细相互作 优 良的特殊材料，使得纳米材料被认为是 21世纪 用测量．时间微分扰动角关联 (TDPAC)方法是一 最有发展前景的材料[1]． 种重要的用于材料微观结构研究的核效应分析技 典型钙钛矿结构氧化物 LaFeO。(ABO。)纳米材 术L6]，通过测量作用在探针核上的电四极超精细 料是一种有重要意义和发展前景的新材料 ，它具有 多变 的电、磁 以及结构特性 ．理想的 LaFeO 是 由 位于立方体顶角处的稀土离子La与 12个氧离子配 位 ，位于体心问隙位处的过渡族金属离子 Fe与 6 0 个氧离子配位 ，LaFeO。的晶格结构如 图1所示．由 ● ● ● B 于很大的稀土阳离子 La和较小的过渡族 阳离子Fe 的大小匹配失衡 ，理想的立方 晶格结构发生形变 ， ● 呈现正交晶系向菱方 晶系过渡的扭 曲结构 ]．品 格结构微小变化都会导致作用在 La处电场梯度的 变化． 电四极超精细相互作用是原子核电四极矩与核