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作者：郝志军;云慧琴;邢茹;金香;赵建军;
单位：内蒙古科技大学包头师范学院物理科学与技术学院;内蒙古蒙科新能源产业研究应用有限公司;内蒙古自治区高等学校磁学与磁性材料重点实验室;
摘要：掺杂稀土元素的钙钛矿锰氧化物在磁制冷方面具有巨大的潜力，由于氟利昂制冷剂被禁用，所以绿色环保无污染的磁制冷技术被广泛的研究。本文采用高温固相反应法制备了Pr_((0.87-x))Gd_xCa_(0.13)MnO_3(x=0,0.05,0.10,0.15)系列多晶样品，研究了Gd~(3+)的掺杂量对母相Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_3样品的结构和磁性的影响。Pr_((0.87-x))Gd_xCa_(0.13)MnO_3(x=0,0.05,0.10,0.15)系列多晶样品的空间点群是正交晶系Pnma,随着Gd~(3+)的掺入，晶格参数a、b、c均在逐渐变小，这是由于Gd~(3+)(0.0938 nm)部分取代了Pr~(3+)(0.099 nm),Gd~(3+)的半径小于Pr~(3+)的半径；该组样品都满足预成型团簇相的典型特征，其磁熵变最大值的绝对值(|ΔS_M~(max)|)分别为4.26962 J·kg~(-1)·K~(-1)(x=0)、4.89822 J·kg~(-1)·K~(-1)(x=0.05)、6.26870 J·kg~(-1)·K~(-1)(x=0.10)、5.92600 J·kg~(-1)·K~(-1)(x=0.15),绝热温度(ΔT_(ad))分别为3.76 K、4.49 K、6.52 K、6.39 K;Arrott曲线的斜率皆为正值，在居里温度T_C附近也是如此，这表明该组样品的顺磁-铁磁转变方式都是二级相变，Pr_(0.87)Ca_(0.13)MnO_3样品和Pr_(0.72)Gd_(0.15)Ca_(0.13)MnO_3样品的相变临界行为更加趋近于平均场模型，Pr_(0.82)Gd_(0.05)Ca_(0.13)MnO_3样品的相变临界行为更加趋近于3D海森堡模型；Pr_(0.77)Gd_(0.1)Ca_(0.13)MnO_3样品的相变临界行为更加趋近于三临界模型。
关键词：钙钛矿锰氧化物;;高温固相反应法;;磁相变;;临界行为;;Gd
基金资助：国家自然科学基金项目(11164019;51562032;61565013);; 内蒙古自治区研究生科研创新项目(S20210179Z);; 高水平研究成果培育项目自然科学类青年项目(BSYKJ2021-ZQ08);; 专业认证下的近代物理实验教学改革与探索(BSJG22Y14)
