磁場對類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物中不同磁耦合性能調(diào)制研究.pdf

1、過渡金屬氧化物中的磁性是凝聚態(tài)物理學(xué)研究的難點和熱點之一。自上世紀五十年代以來,科學(xué)家們在對物質(zhì)基態(tài)的研究中做了大量的工作。磁場類似于溫度和壓力,是一種能夠改變物質(zhì)內(nèi)能的熱力學(xué)參量。它能夠直接與電荷和自旋相互作用而改變物質(zhì)的行為特征。因此,我們可以利用磁場來研究其對磁性受挫、釘扎、相變以及自旋能隙等材料性能的影響。本文主要研究了磁場對具有畸變鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)以及類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物中的磁性耦合行為的調(diào)制作用,論文主要內(nèi)容如下

2、:
　　一、簡要介紹了具有畸變鈣鈦礦(六角與正交)結(jié)構(gòu)稀土錳氧化物的磁性受挫及其鐵電性的物理性質(zhì)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物的磁學(xué)性能以及類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)低維磁性系統(tǒng)的理論與研究現(xiàn)狀。分別從研究背景、晶體結(jié)構(gòu)與研究現(xiàn)狀等方面來闡述該三類耦合體系的電、磁性能,并討論了在脈沖強磁場下的研究現(xiàn)狀與前景。
　　二、研究光學(xué)浮區(qū)法進行鈣鈦礦結(jié)構(gòu)單晶樣品生長的工藝條件,成功制備了研究所需的高質(zhì)量的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)單晶材料。
　　三、設(shè)計并研制了脈沖

3、強磁場下磁化測量系統(tǒng)。
　　四、重點研究了畸變鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物中六角結(jié)構(gòu)YMnO3和正交結(jié)構(gòu)的EuMnO3磁性受挫的磁化行為,同時對同一結(jié)構(gòu)(Y1-xErxMnO3)和不同結(jié)構(gòu)(Eu1-xYxMnO3和Y1-xTbxMnO3)摻雜化合物體系磁化行為進行了系統(tǒng)研究。實驗結(jié)果表明:在母體化合物 YMnO3中摻入磁性或者非磁性離子,對其磁化特性有很大的影響,并且其受挫因子與摻雜濃度存在很大的依賴關(guān)系;同時,在摻雜化合物中觀察到了Mn離

4、子自旋重置現(xiàn)象,表明摻雜使得該體系化合物形成了一個更加復(fù)雜的多相共存的磁結(jié)構(gòu)。
　　五、研究了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(La1-xBix)0.67Ca0.33MnO3(x=0.2,027)化合物在脈沖強磁場下異常磁化行為以及磁場誘導(dǎo)的相變。實驗結(jié)果表明:在低溫下該化合物中同時存在電荷有序相和鐵磁相;同時,觀察到了場誘導(dǎo)的部分鐵磁相變的不可逆性行為。在高溫區(qū)域,正方向磁化曲線表明,化合物中的鐵磁相含量逐漸減少,亞鐵磁與順磁相含量增加,存在多相共存