溶胶-凝胶法制备Sm0.5Ca0.25Sr0.25CoO3纳米颗粒的场诱导铁磁性增强与电导率调控及其多功能器件应用潜力

本文通过溶胶-凝胶自燃烧法（sol-gel auto-combustion）成功合成正交钙钛矿结构Sm0.5Ca0.25Sr0.25CoO3纳米颗粒（平均晶粒尺寸~33 nm），其280 K时电导率达1.10 S·cm?1，较未掺杂SmCoO3提升5个数量级；磁场可抑制Griffiths相并诱导低温强铁磁态（ferromagnetic state），为自旋电子学（spintronics）、传感器和能量转换器件提供了新型多功能材料解决方案。

　　

Highlight

纳米晶Sm_0.5Ca_0.25Sr_0.25CoO₃颗粒通过溶胶-凝胶自燃烧法合成，形成平均晶粒尺寸约33 nm的正交钙钛矿结构。热分析证实900°C时钙钛矿相稳定，FESEM显示其具有多孔球形形貌，表明高比表面积特性。

Thermal analysis

热重分析（TG-DTA）显示，30-1000°C温度范围内，前驱体经历三个阶段失重：150°C以下去除吸附水（物理脱水），200-800°C逐步分解有机物（化学键断裂），800°C后形成稳定钙钛矿相（晶格重构）。

Conclusion

Ca²⁺/Sr²⁺共掺杂通过晶格畸变和氧空位（oxygen vacancies）协同调控，使材料在120-280 K呈现半导体行为，电导率峰值达1.10 S·cm^?1；磁场可抑制Griffiths相并诱导低温强铁磁态，这种电-磁耦合特性使其成为自旋电子学（spintronics）和能源器件的理想候选材料。