Sm金屬間化合物的制備和電磁性質(zhì)研究.pdf

1、稀土釤離子具有獨(dú)特的磁性質(zhì)，其自旋磁矩和軌道磁矩大小相近但方向相反，而且二者對(duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系不同。在此基礎(chǔ)上，釤合金表現(xiàn)出豐富多彩的磁性質(zhì)。如：SmZn和SmCd中的自旋磁矩超過(guò)了其軌道矩，而SmAl<,2>中的自旋矩則小于其軌道矩。通過(guò)適當(dāng)?shù)膿诫s，在某一溫度，釤合金會(huì)出現(xiàn)自旋矩和軌道磁矩完全抵消，從而導(dǎo)致材料整體磁性為零。這種零磁化鐵磁體(zero-magnetizationferromagnet)可望應(yīng)用于電子和正電子自旋的分析和極

2、化，作為自旋掃描隧道或交換力顯微鏡的探針，開(kāi)辟一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。在基礎(chǔ)研究方面，也將會(huì)推動(dòng)自旋電子學(xué)研究與發(fā)展。目前，這方面的研究大多集中于釤鋁基金屬間化合物的磁性測(cè)量、中子衍射、磁康普頓散射以及理論計(jì)算，研究結(jié)果均證明材料中磁性抵消點(diǎn)附近自旋和軌道磁矩各自保持有序并因它們方向相反而在宏觀上相互抵消，表現(xiàn)為材料整體及內(nèi)部磁有序?qū)τ谕獯艌?chǎng)影響不敏感。 本論文基于本實(shí)驗(yàn)室在含釤金屬間化合物的探索中取得的成就，進(jìn)一步制備釤鎘基，釤鋅基

3、金屬間化合物，并對(duì)其電磁學(xué)性能進(jìn)行表征，同時(shí)嘗試制備這一系列的合金薄膜。 1. Sm<,1-x>Nd<,x>Zn金屬間化合物電阻、直流磁化率性能及相關(guān)薄膜的制備成功制備了Sm<,1-x>Nd<,x>Zn金屬問(wèn)化合物的單相多晶樣品，對(duì)其電阻、直流磁化率性能進(jìn)行了表征，并且對(duì)此金屬問(wèn)化合物的薄膜制備進(jìn)行了嘗試。研究結(jié)果表明，Nd的摻雜調(diào)整了材料的軌道磁矩，降低了自旋占優(yōu)的SmZn基體的磁化率，當(dāng)Nd的摻雜濃度x≥6％時(shí)，樣品出現(xiàn)了磁

4、抵消點(diǎn)，比較之前SmAl2系列樣品的研究結(jié)果，Sm<,1-x>Nd<,x>Zn系列樣品內(nèi)建磁矩在磁抵消點(diǎn)前后難以隨外磁場(chǎng)發(fā)生反轉(zhuǎn)。該研究結(jié)果驗(yàn)證了H.Adachi的理論預(yù)言，對(duì)解釋Sm基金屬間化合物中出現(xiàn)磁抵消點(diǎn)這一奇特物理現(xiàn)象的本質(zhì)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 2. Sm<,1-x>Nd<,x>Cd金屬間化合物電阻、直流磁化率性能成功制備了Sm<,1-x>Nd<,x>Cd金屬間化合物的單相多晶樣品，對(duì)其電阻、直流磁化率性能進(jìn)行了表征。當(dāng)N