自旋玻璃合金Pr2CuSi3的物理性能研究.pdf

1、自旋玻璃材料是一種局域磁矩具有短程有序而長程無序的磁性材料，由于其具有“自旋凍結(jié)”這種獨(dú)特的磁特性，這使它成為新一代存儲材料的有力競爭者。目前，對于高濃度自旋玻璃材料的研究剛剛起步，盡管在很多種材料中發(fā)現(xiàn)自旋凍結(jié)的現(xiàn)象，而關(guān)于高濃度自旋玻璃材料的本質(zhì)仍處于探索階段。因此，在本文當(dāng)中，選取Pr2CuSi3這種高濃度自旋玻璃材料作為研究對象，著重的研究了不同退火時(shí)間和壓縮變形對其輸運(yùn)性能的影響。
　　通過真空電弧爐熔煉了Pr2CuSi

2、3三元Si基合金，并利用真空燒結(jié)爐對得到的樣品進(jìn)行不同時(shí)間的退火處理。利用X射線衍射圖譜對樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征;利用范德堡爾法和標(biāo)準(zhǔn)四引線法對樣品進(jìn)行了物理性能的表征。研究發(fā)現(xiàn)隨著退火時(shí)間的增加，雜相的含量在不斷的減少?；魻栂禂?shù)在低溫區(qū)域隨退火時(shí)間的增加有上升的趨勢，而電阻率則有隨著退火時(shí)間的增加呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢。通過之前的研究發(fā)現(xiàn)，樣品中的晶粒尺寸隨著退火時(shí)間的延長而逐漸增加?；魻栂禂?shù)的上升是由Pr2CuSi3晶粒長大引起樣品中

3、磁化強(qiáng)度的增加導(dǎo)致的。而電阻率的變化趨勢是因?yàn)殡S著退火時(shí)間的增加，雜質(zhì)相包圍在主相的周圍，雜質(zhì)散射增加，從而導(dǎo)致電阻率的上升;當(dāng)主相晶粒平均尺寸達(dá)到一定程度時(shí)，由于雜相不斷減少，使電阻率出現(xiàn)下降。此外，本文對電阻率曲線中T=50K附近的拐點(diǎn)進(jìn)行了分析，認(rèn)為其是由主相和雜相共同影響的。
　　本文對不同退火時(shí)間的經(jīng)過最佳壓縮變形（壓力為0.72kN）Pr2CuSi3樣品進(jìn)行了輸運(yùn)特性研究。結(jié)果表明，在壓縮變形0.72kN樣品中，隨著退

4、火時(shí)間增加霍爾系數(shù)在低溫區(qū)域是逐漸下降的，這是由晶粒尺寸的增加導(dǎo)致的，但此時(shí)晶粒尺寸必須足夠大。此外，我們對壓縮變形0.72kN退火240小時(shí)進(jìn)行了更為細(xì)致的研究，測量了其在自旋凍結(jié)溫度附近的“霍爾磁滯”，結(jié)果表明這種測試可以用來判斷自旋玻璃態(tài)的出現(xiàn)和進(jìn)行一些自旋玻璃態(tài)的性質(zhì)討論;對壓縮變形0.72kN退火240小時(shí)樣品的電阻率進(jìn)行了多次測量，結(jié)果表明電阻率在T=13K附近會出現(xiàn)一個(gè)類Kondo效應(yīng)，我們認(rèn)為這是由樣品中的鐵磁團(tuán)簇與傳導(dǎo)