拓?fù)浒虢饘俨牧蟂r(Mn,Zn)Sb2和ZrSiSe的物性研究.pdf

1、本論文主要以兩種層狀拓?fù)浒虢饘贋檠芯繉ο螅芯科渲械耐負(fù)淠軒ЫY(jié)構(gòu)及其對材料物理性質(zhì)的影響。首先以一種磁性拓?fù)浒虢饘俨牧蟂rMnSb2與另外一種可能的狄拉克材料SrZnSb2為母體，合成和表征了SrMn1-xZnxSb2系列單晶。在磁性測量中，我們發(fā)現(xiàn)隨著Zn含量的增加，材料的磁性由一開始的鐵磁與反鐵磁共存逐漸變?yōu)樽孕ＡB(tài)，最后表現(xiàn)為順磁態(tài)。在輸運(yùn)測量的結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)除了SrZnSb2，其余組分的樣品中單晶均觀察到量子振蕩現(xiàn)象。通過分析量

2、子振蕩，我們研究了其能帶結(jié)構(gòu)隨著摻雜的系統(tǒng)性變化，確定了在SrMnSb2母體中存在的看似單頻的峰實(shí)際上是由多個混合的相近頻率的能帶構(gòu)成的混合能帶。進(jìn)一步分析快速傅里葉變換的數(shù)據(jù)與最大熵處理的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隨著Zn的摻雜，有新的能帶出現(xiàn)，這一新能帶的出現(xiàn)意味著發(fā)生了一種電子相轉(zhuǎn)變即Lifshitz相變。同時，通過角分辨光電子能譜（角分辨光電子能譜）的測量和理論計(jì)算相結(jié)合的分析，證實(shí)了在該系列材料中確實(shí)存在摻雜導(dǎo)致的Lifshitz相變。其次，

3、我們對另一種層狀的拓?fù)浒虢饘賈rSiSe進(jìn)行了研究。通過角度依賴的磁阻分析其費(fèi)米面的特性。結(jié)合理論計(jì)算和量子振蕩的結(jié)果，描繪出了ZrSiX(X=S，Se，Te)系列材料費(fèi)米面的演化過程。
　　本論文共分為以下幾章:
　　第一章緒論，介紹拓?fù)潆娮討B(tài)的研究的發(fā)展歷程。詳細(xì)地闡述拓?fù)浒虢饘俚母拍畹奶岢?狄拉克半金屬、外爾半金屬和節(jié)線半金屬的聯(lián)系和區(qū)別。隨后簡單介紹了量子振蕩的分析方法和能得到與能帶結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)的處理。將快速傅立葉

4、分析方法與最大熵處理的方法進(jìn)行了相互比較。
　　第二章是關(guān)于在磁性拓?fù)浒虢饘俨牧蟂rMnSb2單晶中用Zn在Mn位互相摻雜，最后得到另外一種也可能為狄拉克材料的SrZnSb2。首先，我們對他們進(jìn)行了X射線衍射(XRD)測量，并確定了其晶體朝向和晶胞參數(shù)的大小。接著，我們又利用X射線能量色散譜對其元素成分進(jìn)行了分析，確定其元素成分。最后，我們測量了材料的磁性，發(fā)現(xiàn)并研究了其中磁性的演化。并且利用量子振蕩的變化、角分辨光電子能譜的結(jié)果

5、和理論計(jì)算，簡單的分析其費(fèi)米面附近能帶結(jié)構(gòu)的變化，并且詳細(xì)的討論了在SrMnSb2母體的多個頻率相近的費(fèi)米極值的存在。
　　第三章，通過轉(zhuǎn)角的磁阻研究了ZrSiSe單晶的費(fèi)米面。我們的結(jié)果表明ZrSiSe同時擁有準(zhǔn)二維和三維的費(fèi)米面。與ZrSiS相互比較，隨著自旋軌道耦合的增強(qiáng)，ZrSiSe低頻的量子振蕩表現(xiàn)為準(zhǔn)二維的特性。與ZrSiTe的比較中，我們認(rèn)為ZrSiTe中低頻的量子振蕩的消失和其二維費(fèi)米面的出現(xiàn)是由電荷轉(zhuǎn)移造成的。<