錳氧化物體系單晶生長、輸運特性與磁結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的錳氧化物由于具有龐磁電阻效應、豐富的物理現(xiàn)象以及巨大的潛在應用前景,而受到全世界的廣泛關(guān)注,成為近年來凝聚態(tài)物理研究的熱點之一.本論文通過制備高質(zhì)量的單晶樣品,對錳氧化物體系輸運性質(zhì)與磁特性的各向異性進行了研究和探討.全文共分五章,主要內(nèi)容如下:第一章綜述了鈣鈦礦錳氧化物的物理性質(zhì)和研究進展,包括該類體系的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、自旋和軌道特征,基本理論以及基本物理特性等.第二章主要介紹了用光學浮區(qū)法生長錳氧化物單晶的工藝、條件

2、和一些常用的測量方法.成功制備了Pr<,1/2>Sr<,1/2>MnO<,3>和Sm<,2/3>Ca<,1/3>MnO<,3>單晶樣品,并給出部分典型的各向異性測量結(jié)果.實驗表明在結(jié)構(gòu)分析和物性研究方面,單晶樣品比多晶樣品具有更多的優(yōu)越性.第三章詳細研究了半摻雜體系Pr<,1/2>Sr<,1/2>MnO<,3>單晶電輸運特性和磁特性宏觀上的各向異性,實驗結(jié)果強有力地支持了理論上預言的在Pr<,1/2>Sr<,1/2>MnO<,3>體系中

3、,鐵磁狀態(tài)下存在d<,x2-y2>型軌道有序的模型.由于自旋和軌道間強的耦合作用,導致鐵磁相互作用和反鐵磁相互作用的競爭,反映了該體系復雜的磁結(jié)構(gòu).低溫下磁化強度隨外磁場變化的實驗結(jié)果表明,樣品的磁結(jié)構(gòu)從A型反鐵磁轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕山堑姆磋F磁,表現(xiàn)出自旋翻轉(zhuǎn)的行為.第四章研究了最佳摻雜體系Sm<,2/3>Ca<,1/2>MnO<,3>單晶樣品各向異性的磁特性,報道了Sm<,2/3>T<,1/3>MnO<,3>(T=Ca,Sr,Ba)多晶樣品中