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作者：邢婷;金香;赵建军;赵晶;邢茹;
单位：包头师范学院物理科学与技术学院;内蒙古自治区高等学校磁学与磁性材料重点实验室;包头市第四十五中学;
摘要：由于Pr~(3+)与Nd~(3+)具有相近的离子半径和不同的磁矩，其替代可有效调控双层钙钛矿Nd_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7的磁交换作用与相竞争，进而优化其磁热性能。本文采用传统的固相反应法制备了(Nd_(1-x)Pr_x)_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7(x=0.1,0.2)多晶样品，利用X射线衍射仪(XRD)以及多功能物性测量系统(PPMS)对样品的晶格结构和磁性进行研究。结果表明，掺杂后样品的晶格结构没有发生明显改变，均为Sr_3Ti_2O_7型四方结构，空间群为I4/mmm。在测量温度范围内，当温度高于居里温度(T_(C1)=269 K、T_(C2)=254 K)时该组样品呈现顺磁性，随着温度的降低，样品均出现顺磁-铁磁的相变，铁磁与反铁磁两相共存，并且都存在类Griffiths相。在7 T外场下，样品在居里温度附近获得的最大磁熵变分别为0.384 J·kg~(-1)·K~(-1)和0.374 J·kg~(-1)·K~(-1)，最大绝热温度的改变值(分别为0.119 K和0.129K，相对制冷能力RCP值分别为43.392 J/kg和53.669 J/kg。通过研究确定，该组样品在居里温度附近均表现出二级相变，且临界行为均与平均场模型相似。研究结果表明，适量的Pr~(3+)掺杂虽略微降低了样品的最大磁熵变，但因其拓宽了制冷温区，反而提高了材料的相对制冷能力，同时保持了与平均场模型相符的二级相变行为，这为双层钙钛矿锰氧化物在磁制冷方面的进一步设计与优化提供了实验依据。
关键词：钙钛矿锰氧化物;;类Griffiths相;;磁热效应;;临界行为;;相变
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)
