磁場對類鈣鈦礦結構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)物理學研究的難點和熱點之一。自上世紀五十年代以來,科學家們在對物質(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構、鈣鈦礦結構以及類鈣鈦礦結構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)結構稀土錳氧化物的磁性受挫及其鐵電性的物理性質(zhì)、鈣鈦礦結構錳氧化物的磁學性能以及類鈣鈦礦結構低維磁性系統(tǒng)的理論與研究現(xiàn)狀。分別從研究背景、晶體結構與研究現(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、研究光學浮區(qū)法進行鈣鈦礦結構單晶樣品生長的工藝條件,成功制備了研究所需的高質(zhì)量的鈣鈦礦結構單晶材料。
　　三、設計并研制了脈沖

3、強磁場下磁化測量系統(tǒng)。
　　四、重點研究了畸變鈣鈦礦結構錳氧化物中六角結構YMnO3和正交結構的EuMnO3磁性受挫的磁化行為,同時對同一結構(Y1-xErxMnO3)和不同結構(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雜的多相共存的磁結構。
　　五、研究了鈣鈦礦結構(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的相變。實驗結果表明: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