高自旋極化氧化物顆粒體系的磁場相關庫侖阻塞效應.pdf

1、近年來，磁電阻效應因其重要的理論價值和廣泛的商業(yè)應用前景而成為凝聚態(tài)物理和材料科學的研究熱點。其中高自旋極化氧化物因其具有接近100％的自旋極化率而備受關注，因為由這類材料構成的異質結構中表現(xiàn)出極大的磁電阻效應，而半金屬顆粒復合體系就是這類異質結構的典型代表。實驗發(fā)現(xiàn)，該類材料的磁輸運性質受到材料構性、顆粒分布等因素的明顯影響，而表現(xiàn)出不同的磁電阻溫度效應。探究高自旋極化氧化物體系磁電阻效應不僅具有理論上的學術價值，同時也能為實際應用指

2、明方向。本文中我們在網絡框架下運用有效介質理論(EMA)的方法，對高自旋極化氧化物的磁電阻行為進行系統(tǒng)研究，探討影響磁電阻效應的主要因素。主要工作如下： 文中我們主要著眼于磁電阻溫度效應的研究，首先探討了描述半金屬顆粒體系磁輸運性質的理論模型，將目前人們所知的兩種隧穿機制(Inoue-Maekawa模型和Helman-Abeles模型)作了深入研究和比較。并基于Inoue-Maekawa模型，將隧穿型輸運的顆粒體系用鍵無序電導網

3、絡來模擬，再運用有效介質理論(EMA)研究了自旋極化隧穿導致的磁電阻效應。 另一方面我們超越Helman-Abeles模型中對庫侖能隙的磁性相關項采用一級近似的計算方法，發(fā)現(xiàn)了低溫下磁電阻的翻轉效應，對磁電阻經歷從負到正的現(xiàn)象進行了理論根源的探索，指出關鍵的因素是對磁性能考慮了更高階的近似，自旋相關庫侖能隙的存在將導致一個低溫下趨于發(fā)散的正磁電阻背景。我們的結論是：庫侖能隙很有可能成為有別于自旋極化率的磁電阻新來源，這為我們從實