高自旋極化顆粒復(fù)合材料磁輸運(yùn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、蘇州大學(xué)博士學(xué)位論文高自旋極化顆粒復(fù)合材料磁輸運(yùn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究姓名：陳亞杰申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：李振亞20030501高自旋極化顆粒復(fù)合材料磁輸運(yùn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究 摘要1 ．C r 0 2 - T i 0 2 顆粒復(fù)合物這是針狀、導(dǎo)電的磁性C r 0 2 顆粒和粒徑比C r 0 2 大得多的、球形且絕緣的非磁T i 0 2 顆粒的復(fù)合材料。我們重點(diǎn)研究了這兩類不同幾何形狀和大小、自旋極化和導(dǎo)電性能相差甚遠(yuǎn)的兩相復(fù)合材

2、料的磁輸運(yùn)性質(zhì)。( 1 ) 磁電阻與逾滲效應(yīng)。T i 0 2 顆粒的粒徑比C r 0 2 大得多，形狀為球形，這兩種顆粒復(fù)合形成一類新的微結(jié)構(gòu)，以降低C r 0 2 滲流閩值濃度，提高低場磁電阻。實(shí)驗(yàn)表明，滲流閩值p 。= 1 9 ．2 ，比相同粒徑、形狀的C r 0 2 顆粒復(fù)合體要低，并再次證實(shí)了逾滲閾值附近，復(fù)合體的M R 達(dá)到極大( 一9 ．2 ％，T = 7 7 K ) ，這進(jìn)一步表明在金屬．絕緣體相變附近的微觀結(jié)構(gòu)對磁電阻效

3、應(yīng)產(chǎn)生重大的影響。這在C r 0 2 顆粒復(fù)合體磁輸運(yùn)研究中尚屬首次。同時(shí)，我們提出采用針形C 巾2 顆粒等效排空體積的方法，研究了微幾何結(jié)構(gòu)與逾滲閩值的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，這類微結(jié)構(gòu)在室溫下存在一個(gè)非普適電導(dǎo)臨界指數(shù)r ( > 2 ) ，并指出電子躍遷( h o p p i n g ) 是電輸運(yùn)的主要機(jī)制。( 2 ) 應(yīng)用阻抗譜分析技術(shù)首次研究了C r 0 2 ．T i 0 2 顆粒復(fù)合體的磁電阻效應(yīng)，探討了晶粒與晶界電阻對磁輸運(yùn)的

4、貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明，不僅晶界( 顆粒邊界) 的電磁性質(zhì)對磁電阻有重要作用，而且C r 0 2 晶粒與晶界電阻率配比對磁電阻也有很大的影響。特別是在逾滲閾值附近，C r 0 2 晶粒及顆粒邊界的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對磁電阻和阻抗圖譜有顯著的影響。討論了微觀結(jié)構(gòu)、顆粒取向度和阻抗圖譜的關(guān)系。首次報(bào)道了采用譜分析技術(shù)分離C r 0 2顆粒復(fù)合體微幾何結(jié)構(gòu)對磁電阻效應(yīng)貢獻(xiàn)。( 3 ) 系統(tǒng)地研究了滲流閾值附近復(fù)合材料在不同溫度下( 7 7 ．3 0 0 K