Y3Fe5-xMnxO12的磁结构和磁性能

对多晶Y₃Fe₃Fe_5-xMn_xO₁₂(x=0.05和0.09),得到300K下的中子衍射曲线。发现当x=0.05时,Mn³⁺离子占据16a和24d位置的几率分别为0.72和0.28;当x=0.09时,Mn³⁺离子全部占据16a位置;还得到两种组分16a和24d位置各自的磁矩值。在外磁场(800—10KOe)下测量Y₃Fe_5-xMn_xO₁₂(x=0—0.11)的磁化曲线,温度范围是1.5—300K。得到饱和磁矩值;并利用趋近饱和定律确定1.5K下的磁晶各向异性常数k₁值,发现|k₁|值随含锰量增加而减小。 关键词：     

非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)合金的磁性和电性

用单辊急冷法制备了非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.10)合金的薄带,分别用磁天平和四端引线法测量了饱和磁化强度和高温电阻率的温度关系。得到平均每个磁性原子的磁矩随V含量的增加近似线性下降,计算出每个Fe原子和每个V原子的平均磁矩分别为2.08μ_B和-5.08μ_B。居里温度T_c从x=0时的622K下降到x=0.10时的478K。利用自旋波激发公式:σ(T)=σ(0)(1-BT~(3/2)-CT~(5/2))得到,自旋波劲度系数D在75.4-81.8(meV·)之间(x=0-0.10),交换相互作用范围的平方平均值〈r~2〉从x=0.02时的4.4增加到x=0.10时的6.5。电阻率的测量得到,室温电阻率在155-127(μQ·cm)之间,晶化过程中电阻率的下降幅度随V含量增加而线性减小,其原因与晶化过程中的相变有关。     

Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-δ) (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系的Tc显著地高于相应x值的YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系,而Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系则相反,Tc低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和Tc急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系属于CuO_2平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系,由于Ni~(2+)离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni~(2+)离子的拆对效应是引起Tc下降的直接原因。     

非晶态(Fe_(1-x)W_x)_(84.5)B_(15.5)合金的低温电阻率反常

研究了(Fe_(1-x)W_x)_(84.5)B_(15.5)(x=0—0.1)非晶态合金的电阻率ρ与温度T(4.2—300K)的关系。实验结果表明,在所研究浓度区域内均出现电阻率与温度关系的极小值,电阻率极小值的温度Tmin在x=0.06时出现峰值。用x=0.02—0.1浓度区域内,当T相似文献   

钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性和电输运性质

本文采用传统固相反应法制备多晶La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)系列样品,通过测量其磁化强度与温度变化曲线(M~T)、磁化强度与外场变化曲线(M~H)、电子自旋共振谱(ESR)和电阻率与温度变化曲线(ρ~T)对样品的磁性和电输运性质进行了研究.结果表明:由于Nd~(3+)离子掺杂,使得系统中Co~(3+)和Co~(4+)离子之间的铁磁耦合增大,自旋与晶格的耦合作用增强,从而导致掺杂前后样品的磁性方面发生了改变:样品的铁磁转变温度TC和磁熵变值|ΔSM|均随掺杂量x的增加而增大,三个样品的TC分别为:190K、205K和233K,x=0.0样品在TC附近的相变为二级相变,x=0.1和x=0.15样品在TC附近的相变为一级相变.同样的,Nd~(3+)离子掺杂使得样品在电输运性质方面也发生了改变:由于Nd~(3+)离子掺杂,体系内Co离子的自旋态和无序性等均发生改变,从而使x=0.1样品中铁磁导电区域增大,尽管x=0.0和x=0.1样品均表现出绝缘体行为,但是随着掺杂量x的增加,电阻率大幅降低.     

碱土金属掺杂Y_(1-x)AE_xCrO_3(AE=Mg,Ca)的物性研究

采用溶胶-凝胶法制备了名义Y_(1-x)AE_xCrO_3(AE=Mg,Ca;x=0~1/3)多晶样品,并研究其晶体结构、磁性、输运性质.Y_(0.9)Ca_(0.1)CrO_3晶格常数及晶胞体积相对于YCrO_3减小,这是Cr~(3+)由于电荷补偿机制向Cr~(4+)转变进而增大CrO~6八面体畸变程度的结果.碱土金属掺杂几乎不改变YCrO_3的反铁磁转变温度(~138K),但会导致体系有效磁矩明显降低.Y_(0.9)Ca_(0.1)CrO_3的M-H曲线呈现出未饱和的明显铁磁Loop,由体系倾斜的G型反铁磁序造成;Y_(0.9)Ca_(0.1)CrO_3输运性质呈现出lnρ与1000/T的线性相关关系,由于晶格畸变场导致的小极化子受热激活剧烈跳跃,体系电阻率随着温度升高显著降低.     

非晶态Fe_(100-x)B_x、(Fe_(1-x)Co_x)_(84)B_(16)和(Fe_(1-x)Ni_x)_(84)B_(16)合金的电阻率与温度的关系

用四端引线法测量了Fe_(100-x)B_x(12≤x≤24)、(Fe_(1-x)Co_x)_(84)B_(16)(0.02≤x≤0.08)和(Fe_(1-x)Ni_x)_(84)B_(16)(0.02≤x≤0.08)非晶态合金的电阻率与温度的关系。实验结果得到,这三个非晶态合金系列在低温区都呈现出电阻率极小,极小值的温度T_(min)都在20K以下。电阻率极小的出现认为是类Kondo效应的贡献。在T>T_(min)温区,电阻率与温度的关系用推广的Ziman理论作了解释。     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

Co~(2 )-Ti~(4 )和Cu~(2 )-Nb~(5 )离子取代BaFe_(12)O_(19)单晶体中Fe~(3 )离子的研究

本文对用Co~(2 )-Ti~(4 )和Cu~(2 )-Nb~(5 )离子取代BaFe_(12)O_(19)单晶体中Fe~(3 )离子进行了研究,以Bi_2O_3作为助熔剂生长出了BaFe_(12-2x)Co_x~(2 )Ti_x~(4 )O_(19)(x=0;0.04;0.09;0.13;0.27和0.68)以及BaFe_(12-x)[Nb_(1/3)~(5 )Cu_(2/3)~(2 )]_xO_(19)(x=0;0.28;0.44和0.60)这两系列的单晶体,测定了100—300K温度范围内样品的磁化强度σ与单轴各向异性常数K_1,我们发现,对CO~(2 )-Ti~(4 )取代的样品,当x≤0.09时,其σ与K_1随x的增加而缓慢增加;当x>0.09时,其σ与K_1随x的增加而迅速降低,至x=1.1时,K_1变为零,对Nb~(5 )-Cu~(2 )取代的样品,其σ值在整个成份范围内基本保持不变,且有缓慢增加趋势;而K_1值则随x增加而单调下降,提出了取代离子在M型六角铁氧体中可能的分布模型来解释我们的结果。     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)体系的物相与超导电性

对Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)(0.3≤x≤2.4)体系材料的低温电阻测量和X射线衍射分析表明:1.0相似文献   

快淬(Er_(l-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y化合物的结构与磁性

用快速急冷方法制备了(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y(x≤0.8,1.5≤y≤2.5)化合物,它们具有菱方Th_2Zn_(17)型结构,并且在高温是稳定的。与相应的不含C的(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)化合物比较,当C含量y=2.5时,引起单胞体积增加～6.3％,居里温度增加约330—360K,并使室温饱和磁化强度显著提高。当y≥1.5时,含Sm样品在室温时均显示出轴各向异性,(Er_(0.2)Sm_(0.8)_2Fe_(17)C_(1.5)化合物的室温各向异性场H_α=8T。     

非晶态Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)合金的磁性

本文报道用单辊急冷方法制备的非晶态合金Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)(x=0,4,6,10,15)的磁性,讨论了样品中每个原子的平均磁矩和居里温度T_c随Mn含量x的变化以及类自旋玻璃特性,给出了非晶态Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)合金的磁相图。观察到非晶态Fe_(84)Mn_6Zr_(10)合金晶化后的热磁曲线呈不可逆变化。这一现象来自于样品中存在α→γ相(高温)和γ→α相(低温)的转变。     

非晶态Fe_(87-x)Si_xB_(13)合金的磁化强度、电阻与温度的关系

本文研究了非晶态Fe_(87-x)Si_xB_(13)(x=0,9.6,14.5)合金的饱和磁化强度、电阻率与温度的关系。得到样品的居里温度T_C和晶化温度T_(cr)随Si含量的增加而明显提高。低温下的热磁关系符合布洛赫的T~(3/2)定律,计算出自旋波劲度系数D从x=0时的62meV·A~2增加到x=14.5时的111meV·A~2。从D值和Handrich理论分别推算出表示交换积分涨落的δ=<△J>~(1/2)/值相近。三个样品在低温区都出现电阻率的极小值,电阻率极小值的温度T_(min)从x=0时的10.5K增加到x=14.5时的24.6K。在T_(min)≤T≤130K和室温附近,电阻率分别与T~2和T成线性关系。用推广的Ziman理论讨论样品的电阻率与温度的关系。     

Li_(1+x)Ge_(2-x)Al_xP_3O_(12)系统的相关系和电导

本文研究了Li_(1+x)Ge_(2-x)Al_xP_3O_(12)系统的相组成和电导的关系。发现用LiGe_2P_3O_(12)作为基体化合物,通过离子置换可以得到好的锂离子导体。用Al~(3+)置换LiGe_2P_3O_(12)中的Ge~(4+),在00.6时出现未知相,用少量Al~(3+)取代Ge~(4+)后电导率即突增,在固溶体范围内电导率随x值的增大而继续升高。x=0.5时达极大值。Li_(1.5)Ge_(1.5)Al_(0.5)P_3O_(12)在室温、300℃和450℃的电导率分别为3.5×10~(+5),1×10~(-2)和3.1×10~(-2)S cm~(-1),电导活化能为0.33eV,电子迁移数在10~(-5)数量级。     

钙钛矿锰氧化物La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3的结构与磁性研究

本文利用溶胶-凝胶法制备了名义成分为La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.5)的系列样品,样品先后经过773,873,1073 K热处理,热处理时采用缓慢升温方式,X射线衍射分析表明,该系列样品均为单相钙钛矿结构,空间群为R3c,利用X'Pert HighScore Plus软件计算了样品的晶粒尺寸、晶格常数、晶胞体积及键长、键角,利用物理性能测量系统测量了样品的磁性,发现样品在10K的磁矩随掺杂量的增加而减小,但存在两个明显不同的变化区域:从x=0到x=0.2时,平均每个分子的磁矩从2.72μB迅速下降到0.33μB,居里温度从327 K下降到95 K,下降了232 K;而从x=0.2到x=0.5时,平均每个分子的磁矩从0.33μB缓慢下降到0.05μB,居里温度从95K下降到46K,只下降了49K,我们认为Fe与Mn离子磁矩反平行是样品磁矩随Fe掺杂量增加而下降的原因之一。     

Ti_xY_(1-x)Ba_2Cu_3O_(7-δ)超导体的红外、远红外光谱

本文报道了Ti_xY_(l-x)Ba_zCu_3O_(7-8)(x=0.2和0.4)在4.2—300K的红外、远红外光谱。在50—360cm~(-1)波段内发现七个反射峰。它们分别与Ba,Cu,O离子团,Y,O离子团。Ti,O离子团,以及Cu--O键的振动有关,对于x=0.2的样品,存在两个反转结构。对于x=0.4的样品,则仅发现一个反转结构。在红外光谱中观察到六个反对峰和三个吸收峰,它们的强度大多随Ti含量的增加而增强。与Y_1Ba_2Cu_3O_(7-8)的光谱结果比校,讨论了声子峰及反转结构的物理起因。     

R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化

本文在1.5—300K温度范围内测量了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)各向异性常数K_1,K_2和各向异性场H_A随温度的变化。同时用单离子模型计算了Pr~(3 )离子对Pr_2Fe_(14)B磁晶各向异性的贡献,得到与实验值半定量符合的结果。     

非晶态(Fe_(1-x)Cr_x)_(84)B_16合金的类Kondo效应和局部自旋涨落效应

本文研究了(Fe_(1-x)Cr_x)_(84)B_(16)(X=0—0.5)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—280K)的关系.实验结果表明,x=0—0.35的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值.电阻率极小值的温度T_min在x=0.05时出现极大,然后随Cr含量的增加而下降,与饱和磁化强度σ_s(0)和居里温度Tc随Cr含量的变化趋势一致.x=0.05—0.2的样品,在TT_(min)的一段温区,电阻率符合T~2关系,其斜率随x的巨大变化认为是电子-声子散射和局部自旋涨落散射的共同结果.x=0.5的样品,在4.2相似文献   

热处理对钙钛矿锰氧化物La_(0.95)Sr_(0.05)MnO_3离子价态和磁结构的影响

对于磁性氧化物的磁有序,传统的观点用超交换相互作用(SE)和双交换相互作用(DE)模型进行解释,其出发点都建立在全部氧离子是-2价的基础上.例如,对于LaMnO_3,认为其中的La和Mn都处于+3价,用SE模型解释相邻Mn~(3+)离子间的反铁磁序;当以二价的Sr离子替代一部分La离子后,认为等量的Mn~(3+)离子变为Mn~(4+)离子,用DE模型解释相邻Mn~(3+)和Mn~(4+)离子间的铁磁序.然而,事实上在氧化物中存在一部分负一价氧离子.Cohen[Nature 358 136]利用密度泛函理论计算了BaTiO_3的价电子态密度,结果得到只有Ba离子的化合价与传统观点相同,为+2价;而Ti和0分别为+2.89价和-1.63价,不是传统观点的+4价和-2价,但是与多年来关于氧化物电离度的研究[Rev.Mod.Phys.42 317]和X射线光电子谱(XPS)的研究结果相符合.本文经过不同热处理条件制备了名义成分为La_(0.95)Sr_(0.05)MnO_3的三个样品,通过对样品的XPS分析,发现样品中不存在Mn~(4+)离子,只存在Mn2+和Mn~(3+)离子,平均价态随热处理程序的增加而升高.尽管三个样品有相同的晶体结构,但磁矩明显不同.对于这样的性能,不能用SE和DE模型解释其磁结构.利用本课题组最近在研究尖晶石结构铁氧体磁有序过程中提出的O 2p巡游电子模型解释了这种现象,利用样品在10 K的磁矩估算出的Mn离子平均价态变化趋势与XPS分析结果一致.O 2p巡游电子模型的出发点建立在氧化物中存在一部分负一价氧离子的基础上,这是其与SE和DE模型的根本区别.