Pr(Sr_(0.2)Ca_(0.8))_2Mn_2O_7纳米颗粒的磁性研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了双层钙钛矿锰氧化物Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米颗粒样品,并研究了样品的相结构和显微形貌及样品的磁性.X射线衍射分析结果表明样品中没有出现明显的杂相,SEM分析晶粒平均尺寸约为35nm,EDS测得的样品原子百分比表明成分基本没有偏析,Scherrer公式计算晶粒平均尺寸与SEM测试结果相同约为35nm.在场冷(field cooling FC)和零场冷(zero field cooling ZFC)模式测得的磁化强度-温度(M~T)曲线上,没有观察到300K时电荷有序转变;通过不同温度下磁化强度-磁场强度(M~T)曲线可以清楚的看出,Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米样品在5K和77K时都表现出铁磁行为,表明样品中铁磁(ferromagnetic FM)团簇磁矩已经开始有序排列形成铁磁态.     

哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应

利用电弧炉熔炼了Ni50Mn35In15多晶样品,根据磁性测量对其马氏体相变和磁热效应进行了系统研究.结果表明.随着温度的降低,样品在室温附近先后发生了二级磁相变与一级结构相变特征的马氏体相变,导致它的磁化强度产生突变.同时通过低温下的磁滞回线的测量发现样品存在交换偏置行为,表明低温下马氏体相中铁磁和反铁磁共存.此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变温度附近的磁熵变,当温度为309 K,磁场改变5 T时,样品的磁熵变可达22.3 J/kg K.     

微晶的磁性

在穆斯堡尔谱学的实验结果基础上讨论了微晶的磁性。微晶的尺寸小于10um时,穆斯堡尔谱将受到磁化方向起伏,即超顺磁弛豫与集体磁激发的影响。这些效应可用来确定颗粒体积与磁各向异性常数二者之积。测量铁磁、亚铁磁颗粒穆斯堡尔谱随外磁场的变化可以确定颗粒的体积。当铁、钴、镍以及Fe_3O_4颗粒表面化学吸附不同的分子时,微晶的磁晶各向异性常数将随之改变。细颗粒的穆斯堡尔谱亦给出了表面层原子磁性的信息。α-Fe颗粒表面层原子的超精细场大于块状样品的值。FeCo合金颗粒的表面是富铁层。α-Fe_2O_3的Morin转变温度与Fe_3O_4的Verwey温度均发现随颗粒尺寸减小而降低。α-FeOOH微晶密堆积体的研究表明,这些微晶间的磁耦合显著地影响穆斯堡尔谱。     

微晶的磁性

在穆斯堡尔谱学的实验结果基础上讨论了微晶的磁性。微晶的尺寸小于10um时,穆斯堡尔谱将受到磁化方向起伏,即超顺磁弛豫与集体磁激发的影响。这些效应可用来确定颗粒体积与磁各向异性常数二者之积。测量铁磁、亚铁磁颗粒穆斯堡尔谱随外磁场的变化可以确定颗粒的体积。当铁、钴、镍以及Fe_3O_4颗粒表面化学吸附不同的分子时,微晶的磁晶各向异性常数将随之改变。细颗粒的穆斯堡尔谱亦给出了表面层原子磁性的信息。α-Fe颗粒表面层原子的超精细场大于块状样品的值。FeCo合金颗粒的表面是富铁层。α-Fe_2O_3的Morin转变温度与Fe_3O_4的Verwey温度均发现随颗粒尺寸减小而降低。α-FeOOH微晶密堆积体的研究表明,这些微晶间的磁耦合显著地影响穆斯堡尔谱。     

(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3体系的输运性质和反常磁特性研究

本文报告了对Ce掺杂锰氧化物(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3 (x=0～1.0)系列样品的输运特性和反常磁特性的研究结果.实验表明,Ce掺杂对Tc有明显的抑制作用,整体上电阻率随Ce掺杂含量增加而上升,在外加磁场时表现出极大的磁电阻效应.磁化强度随温度变化的曲线出现了两个转变,高温处对应于Mn离子磁矩的铁磁金属转变,低温处的转变则对应于Ce离子磁矩自旋有序排列的形成.表明Ce掺杂引起样品中铁磁双交换作用和反铁磁超交换作用之间的竞争,Ce离子与Mn离子有很强的相互作用.随Ce掺杂含量的增加,铁磁有序转变温度下降,而反铁磁有序转变温度则向高温处移动,铁磁区域明显减小.     

Fe-Al系统磁性及其压力效应

采用紧束缚线性muffin-tin轨道方法,研究了Fe-Al系统的磁性与Al组分的关系及其压力效应. bcc Fe-Al合金的铁磁磁矩随Al组分增大而单调减小,且会出现Al组分引起的铁磁—顺磁相变. bcc Fe-Al合金的铁磁磁矩随体积压缩单调减小,但与γ-Fe及某些fcc铁基合金不同的是bcc Fe-Al合金不会出现压力诱导的铁磁—顺磁相变.计算结果与实验符合. 关键词：     

哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应

利用电弧炉熔炼了Ni₅₀Mn₃₅In₁₅多晶样品,根据磁性测量对其马氏体相变和磁热效应进行了系统研究.结果表明,随着温度的降低,样品在室温附近先后发生了二级磁相变与一级结构相变特征的马氏体相变,导致它的磁化强度产生突变. 同时通过低温下的磁滞回线的测量发现样品存在交换偏置行为,表明低温下马氏体相中铁磁和反铁磁共存. 此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变温度附近的磁熵变,当温度为309K,磁场改变5 T时,样品的磁熵变可达22.3J/kgK. 关键词： 哈斯勒合金 50Mn₃₅In₁₅')" href="#">Ni₅₀Mn₃₅In₁₅ 马氏体相变 磁热效应     

Co-SiO2颗粒膜中颗粒相互作用的温度和尺寸依赖关系

我们在真空离子束溅射设备中制备了Co-SiO2颗粒膜，其结构和磁性分别利用透射电子显微术（TEM）和铁磁共振（FMR）来研究。TEM分析表明Co纳米颗粒相互独立地分布在SiO2介质中，且尺寸分布非常窄。室温转角FMR实验显示薄膜具有单轴各向异性，变温FMR实验被用来研究在100－300K温度范围内的颗粒间相互作用强度随温度变化的关系（我们利用一理论模型计算了颗粒集合体中的铁磁部分所占比例和超顺磁部分所占比例）。我们发现颗粒间相互作用强度除了与温度有关之外，还与Co颗粒的尺寸直接相关。     

Sm1－xGdxA12低温下的磁性

分别测量了Sm1-xGdxAl2在低温下不同外加磁场时的电阻和磁化率.实验 结果表明，铁磁性物质Sm1-xGdxAl2在居里温度以下时，自旋磁矩和轨 道磁矩反平行有序排列，且对温度的依赖关系不同，导致在磁性抵消点出现自旋铁磁有序而 总磁矩为零的磁现象.并发现外加强磁场时自旋 轨道发生翻转. 关键词： Sm1-xGdxAl2 铁磁有序 自旋磁矩 轨道磁矩     

Fe-Al2O3颗粒膜的隧道巨磁电阻效应

对射频共溅射法制备的ＦｅＡｌ２Ｏ３颗粒膜的隧道巨磁电阻效应进行了研究．当Ｆｅ体积百分比为４５％时,样品的室温磁电阻的变化率（ＭＲ）在１Ｔ的平行膜面的磁场下可达４４％．磁测量表明在室温时样品呈超顺磁态．另外,从ＭＲ随温度的变化关系曲线可以看出,当温度低于５０Ｋ时,ＭＲ随着温度的下降而显著增加,ＭＲ在２０Ｋ时达到１４９％,４２Ｋ时可达２６％,大大超过理论的预期值,这可能与低温下由库仑抑制效应引起的自旋相关隧穿的高阶效应有关．     

Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究

利用射频磁控反应溅射制备了Ti1-xCoxO2薄膜样品.超导量子干涉仪(SQUID)测量了样品在常温，低温下的磁特性.结果显示样品在常温下已经具有明显的铁磁性.常温时其矫顽力32×103A/m,饱和磁化强度55emu／cm3磁性元素的磁矩达0679μB／Co.饱和场12×104A/m.x射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)实验分析初步表明样品中没有钴颗粒. 关键词： 铁磁半导体 TiO2 薄膜     

Co SiO2颗粒膜的巨磁电阻效应

采用离子束溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的Co－SiO\-2颗 粒膜样品,并对样品的巨磁电阻效应进行了研究.在Co35(SiO\-2)65(体积 百分比)颗粒膜样品中,观测到室温下近4%的巨磁电阻效应.研究了不同基片温度对巨磁电 阻效应的影响并发现,随着基片温度的升高样品的巨磁电阻效应下降.根据样品的电阻率温度关系曲线分析,在铁磁金属- 非磁绝缘介质颗粒膜中,除了电子自旋相关隧穿效应外, 可能还存在其他的导电机制. 关键词：     

重金属缓冲层和覆盖层对TbFeCo超薄膜磁性及热稳定性的影响

非晶态稀土-过渡金属合金亚铁磁薄膜具有很强的垂直磁各向异性、超快的磁矩翻转速度以及磁矩和角动量补偿的特性,是当前自旋电子学以及超快信息存储领域的重要研究对象.本文采用磁控溅射制备了系列X/Tb_x(Fe_0.75Co_0.25)_1–x/X三明治结构薄膜(0.13≤x≤0.32, X=SiO₂, Pt和W),系统地研究了重金属Pt, W作为TbFeCo超薄膜的缓冲层和覆盖层(统称包覆层)对其室温下磁性和热稳定性的影响.实验结果显示,被SiO₂包覆的TbFeCo薄膜具有垂直磁各向异性,磁矩补偿成分在0.21 相似文献   

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质影响

采用固相反应法制备了样品La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.12,0.15).通过测量样品的M～T曲线、M～H曲线和ESR曲线,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质的影响.结果表明:当x=0.00时,在262K时形成电荷有序相(CO相);当T>262K时,表现为顺磁;当T<190K时,表现为长程反铁磁(在AFM本底中存在少量FM成分),AFM/CO态共存;从262K(TCO)到190K,随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变.当x≈0.12时,在170K～180K残留CO相,而当x=0.15时,CO相消失,体系存在一个CO态融化过程,在极低温下存在顺磁铁磁(PMFM)相变.     

多晶钙钛矿锰氧化物中的巨磁电阻与磁场关系

本论文研究了多晶锰氧化物磁电阻和磁场的关系,在低温和低场下,磁性纳米团簇的磁矩转动和晶粒边界的自旋二级隧穿对磁电阻起主要作用因高于Tc时,由弱化强度随温度关系的实验结果指出顺磁态中已出现铁磁团簇,因此它类似于磁性颗粒膜中的巨磁电阻（CMR）机制;在顺磁－铁磁相变区,既有颗粒贡献又有界面的隧道贡献,这一理论模型与多晶La0.825Sr0.175MnO3中的实验结果很好地吻合。     

SmCo_(1-x)Ir_xAsO体系的磁性和输运性质

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xIrxAsO(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a变大,c变小。在x≥0.25时发现小部分杂相峰IrAs2,说明SmCo1-xIrxAsO体系单相样品较难制得。磁性测量结果表明,SmCo1-xIrxAsO在高温区表现出顺磁性。外场为10Oe时,掺杂量为0.05的样品随着温度的降低,依次在60K和45K附近出现铁磁转变和反铁磁转变,在低温区ZFC与FC曲线分离,出现明显的不可逆性。随着外磁场的增加,不可逆性受到抑制,铁磁转变温度TC向高温方向移动。增加掺杂量,样品铁磁反铁磁转变温度几乎不变,表明Ir掺杂对样品磁性没有影响。M-H曲线表明,温度T30K时,所有掺杂样品随着磁场的增加,均出现反铁磁(AFM)-铁磁(FM)的磁性转变,且转变磁场随温度的升高而减小。T=50K时,这种变磁性转变消失,样品表现出软铁磁特性。     

Fe掺杂La0．8Sr0．2Co1-xFexO3磁性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了一系列的La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.通过研究在不同外加磁场下磁化强度和温度变化的关系发现,在较高的外场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品的磁性反转现象没有被观察到;在低场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象被实现.这说明Fe的掺杂引起了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中铁磁和反铁磁之间的竞争,导致了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品磁性反转;同时外加磁场的强弱影响了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象的发生,外加磁场增大使得在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子的自旋平行趋势更强,在铁磁和反铁磁之间的竞争中铁磁耦合占主导优势,因此在较高的外场下磁性反转现象没有被观察到.     

铁磁共振实验中值得注意的几个问题

与顺磁样品相比铁磁样品的磁共振信号不仅是强得多,铁磁样品的许多特点都会在铁磁共振(FMR)谱中反映出来.诸如,起始磁化过程的FMR谱线与有剩余磁化强度Mr的FMR谱是不同的,起始磁化过程中的巴克豪森跳跃也会在FMR谱中反映出来.样品的磁晶各向异性、形状各向异性,铁磁高温顺磁的磁性相变等等都能用FMR方法加以研究.     

H2O2氧化法制备Fe3O4纳米颗粒及与共沉淀法制备该样品的比较

在近中性条件下,利用H2O2氧化Fe(OH)2胶体成功制备了Fe3O4纳米颗粒.分别利用透射电镜(TEM),x射线衍射仪(XRD),振动样品磁强计(VSM)和超导量子干涉仪(SQUID)对样品的形貌,结构,宏观磁性进行了表征和测量.TEM图像表明样品为球形颗粒,直径大小约18nm,且分布较均匀.XRD结果表明样品为立方尖晶石结构.穆斯堡尔谱测量表明样品室温下对应两套六线谱,样品的晶体结构存在缺陷,内磁场略小于块体Fe3O4的值.宏观磁测量表明样品的饱和磁化强度可达67×10-3A·m2/g,在20 K出现了Verwey转变.选择该法制备的Fe3O4纳米颗粒与共沉淀法得到的样品作了磁性比较.宏观磁测量表明共沉淀法制备的样品在外磁场为1T时仍未饱和,磁化强度仅为46×10-3A·m2/g,在178K出现了超顺磁转变温度,且在测量温度范围内没有发现Verwey转变.     

锂铁氧体纳米晶磁性的研究

研究了颗粒平均直径由9.1—860nm范围的锂铁氧体纳米晶的磁性.它们的比饱和磁化强度σ_s随其颗粒尺寸减小而线性减小.测量了样品A(颗粒直径为D=860nm),样品B(D=11.8nm)和样品C(D=9.1nm)的比饱和磁化强度随温度的变化曲线σ(T)和穆斯堡尔谱.发现样品B和C的居里温度比样品A的低50℃.从样品C的σ(T)曲线看,样品C好像由二种磁相所构成.利用超顺磁和表面磁性讨论了样品C的特异磁性. 关键词：