自旋鏈化合物α-CoV2O6的納米尺度效應(yīng)研究.pdf

1、Ising自旋鏈化合物α-CoV2O6是一個沒有常規(guī)三角晶格導(dǎo)致的磁阻挫但卻具有1/3磁化平臺的有趣系統(tǒng)，同時具有大的軌道磁矩、磁性電介質(zhì)耦合、場誘導(dǎo)自旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、巨磁致伸縮等性質(zhì)。本文旨在研究α-CoV2O6在尺度受限條件下的磁性行為，并由此對其亞穩(wěn)定磁性、自旋玻璃行為和記憶效應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　采用溶膠-凝膠法制備α-CoV2O6的多晶粉末樣品，再利用高能機械球磨法球磨不同時間得到一系列尺度不同的納米樣品。XRD、SEM和ED

2、S檢測證實所得樣品均為不含雜質(zhì)的α相樣品，晶體結(jié)構(gòu)為鈦鈾礦單斜結(jié)構(gòu)，空間群為C2/m，且具有不同的納米顆粒尺寸。
　　磁化數(shù)據(jù)表明，與塊體樣品相比，α-CoV2O6納米樣品仍然為反鐵磁（AFM）基態(tài)，但在奈耳溫度TN以下其磁化強度明顯增強并且其1/3磁化臺階被嚴(yán)重抑制：外磁場Hc1以下的磁化強度明顯增強，而與這相反，Hc2以上鐵磁（FM）態(tài)的磁化強度有所減小。基于核殼模型分析，納米顆粒內(nèi)部（核）的自旋為AFM，納米顆粒表面（殼）的

3、自旋是未補償或無序的，反鐵磁磁化增強是由于隨著樣品尺寸的減小，其表面自旋無序增強并伴有弱的鐵磁性。而磁化的增強與飽和磁化的抑制共同導(dǎo)致了1/3磁化臺階的抑制。同時，高場電子自旋共振（ESR）實驗也證實了表面自旋的順磁（PM）性，并伴有FM相關(guān)。
　　塊體與納米樣品都存在的M(H)曲線磁滯和零場剩磁，誘使我們通過磁弛豫實驗進(jìn)一步研究α-CoV2O6的亞穩(wěn)定磁性行為：兩者的時間磁化曲線都遵循拉伸指數(shù)弛豫函數(shù)，納米樣品存在自旋玻璃凍結(jié)行