KxCoO2·yH2O(x<0.2,y≤0.8)的晶体结构、输运及磁学性质

利用熔融KOH和Co₃O₄在较低温度(480℃)下反应制备出K_0.36CoO₂，然后用高锰酸钾溶液和饱和的过硫酸钾溶液进行氧化处理.氧化的同时伴随有水分子嵌入.K_0.36CoO₂用高锰酸钾和过硫酸钾溶液处理后分别得到K_0.12CoO₂·0.8H₂O和K_0.16CoO₂·0.6H₂O.这两种化合物都属于六角晶系，表现出金属行为，脱水后主相变为正交结构并且呈现出半导体特性.K_0.16CoO₂·0.6H₂O在56K附近可能存在自旋玻璃转变行为或其他涨落.随着钾含量的减少和水含量的增多，样品的自旋玻璃行为受到抑制或发生磁性相分离.样品K_0.12CoO₂·0.8H₂O在零场冷却和有场冷却曲线上的分叉现象基本上消失.还讨论了产生K_xCoO₂与Na_xCoO₂体系结构和物性差别的原因. 关键词： xCoO₂')" href="#">K_xCoO₂ 晶体结构 自旋玻璃态 磁性     

Nd2-xSrxCoO4 (x=1.25,1.33,1.60)体系的物理性质研究

用固相反应法制备了Nd2-xSrxCoO4 ( x = 1.25, 1.33, 1.60) 多晶.X射线衍射结果表明样品没有杂项,且都是四方层状K2NiF4结构[1].电阻率结果表明这组样品在测量温区都是半导体行为.对于x= 1.25和1.33的样品,热电势为正值;而对于x= 1.60的样品,热电势在60K发生了由正到负的转变.所有样品在80K左右零场冷却磁化率有个缓变的最大值,在180K左右场冷和零场冷磁化率发生劈裂,表明在低温下样品存在类自旋玻璃态.我们同时测量了x = 1.25样品在110 K到300 K温区的电子自旋共振谱,发现在居里温度左右存在顺磁相和铁磁相激烈竞争,强烈的轨道-自旋耦合导致了短自旋-晶格驰豫时间使谱线宽化.     

Heusler合金Mn50–xCrxNi42Sn8的相变、磁性与交换偏置效应

研究了Mn50–xCrxNi42Sn8 (x=0, 0.4, 0.6, 0.8)多晶样品的相变、磁性和交换偏置效应.结果表明,该系列合金在室温下都具有非调制的四方马氏体结构.马氏体逆相变温度随Cr含量增加而逐渐降低. 20 k Oe磁场下的M-T曲线表明,该系列合金的磁性比较弱.两相之间的磁性差最大为△M=7.61 emu/g.磁性的变化主要与Mn-Mn间距的变化以及Ni(A位)-Mn(D位)间杂化作用的强弱有关.在低温下,马氏体相的磁性随着Cr含量增加而增强.在500 Oe的外加磁场作用下,从室温冷却到5 K,在Mn50Ni42Sn8合金中观察到高达2624 Oe的交换偏置场.随着Cr含量的增加,交换偏置场逐渐减小.当Cr含量x=0.8时,随着冷却场的增加, 5 K时的交换偏置场先迅速增加然后逐渐减小.当冷却场为500 Oe时,交换偏置场最大.这主要归因于自旋玻璃态与反铁磁性区域的界面交换耦合作用的变化.     

Gd替代对La0.6-xGdxSr1.4MnO4磁性和输运性质的影响

随着x的增加，多晶La0.6-xGdxSr1.4MnO4（x=0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6）的零场冷却 曲线从类自旋玻璃型转变成顺磁型，并且每条零场冷却 曲线都有一在20K的拐点。这一行为可以从Gd和Mn各自对材料总磁性的不同贡献来理解。另外，在所有的样品中，从100K到室温，都观察到了热激活导电行为。由于Mn-Mn间强的反铁磁耦和，直到外场达到50 kOe，都没有观察到明显的磁电阻效应。     

RUSr2EU1.4Ce0.6Cu2O10-δ超导体的磁特性研究

RuSr2Eu1.4Ce0.6Cu2O10-δ超导样品的交流磁化率曲线在TM2～125 K和Tp～75 K处出现峰值.我们通过测量不同频率下的交流磁化率和电子自旋共振谱,对这两个峰的起源进行了详细的研究.通过对铁磁共振线的强度、线宽和共振场与温度依赖关系的讨论,我们得出TM2附近的峰对应着体系的反铁磁转变.Tp处的峰随着测量频率的增加向高温移动,且峰的强度逐渐减小,这一结果证实了体系中存在自旋玻璃态.     

Nd2-xSrxCoO4（x=1．25，1．33，1．60）体系的物理性质研究

用固相反应法制备了Nd2-xSrxCoO4（x=1．25，1．33，1．60）多晶．X射线衍射结果表明样品没有杂项，且都是四方层状K2NiF4结构．电阻率结果表明这组样品在测量温区都是半导体行为．对于x=1．25和1．33的样品，热电势为正值；而对于x=1．60的样品，热电势在60K发生了由正到负的转变．所有样品在80K左右零场冷却磁化率有个缓变的最大值，在180K左右场冷和零场冷磁化率发生劈裂，表明在低温下样品存在类自旋玻璃态．我们同时测量了x=1．25样品在110K到300K温区的电子自旋共振谱，发现在居里温度左右存在顺磁相和铁磁相激烈竞争，强烈的轨道-自旋耦合导致了短自旋-晶格驰豫时间使谱线宽化．     

含钴玻璃熔制及其光谱曲线分析

用CoO着色可以生产蓝色玻璃,钴含量及玻璃配合料氧化还原性都容易造成玻璃光学指标的改变,使玻璃产生较大的色差。本文通过改变玻璃中钴的含量、氧化还原剂用量来熔制玻璃样片,然后用SP-1920分光光度计对玻璃样片进行光度指标分析。结果表明:着色剂的用量、配合料的氧化还原性、K2O的添加对玻璃光学指标有较大影响。     

Eu2-xPbxRu2O7中的金属-绝缘体相变和自旋玻璃态行为

通过对Eu2-xPbxRu2O7(x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0和1.8)系列样品的结构、电阻和磁化率的观测,结果发现,随着Pb替代浓度x值的增加,样品的电阻率逐渐减小,系统在x=0.8附近发生了金属-绝缘体(M-I)相变;Ru4+的局域磁矩及其自旋玻璃冻结温度TG也随之降低. 在该体系中,Pb2+对Eu3+的部分替代使样品中载流子浓度增加,Pb的6p能带与Ru 4d电子的T2g能带混合,能带得以拓宽,Ru 4d电子的巡游性增强,导致该体系物性的系列变化.     

Cr掺杂对Bi0.5Ca0.5MnO3磁性和电输运性质的影响

通过对M～T曲线、M～H曲线和P～T曲线的测量,研究了Bi0.5Ca0.5Mn1-xCrxO3(O≤x≤0.12)系列样品的磁性和电输运特性.结果表明,随Cr掺杂量的增加,反铁磁转变和电荷有序转变分别在x～0.03和x～0.12相继消失.低温下始终出现自旋玻璃或团簇玻璃行为,说明存在反铁磁与铁磁的相互竞争.对电阻率数据的拟合表明,所有组分载流子的电输运可用可变程跃迁描述.我们用相分离的图象解释了相关现象.     

[FeGd(bipy)(H_2O)_4(CN)_6]·5.69H_2O杂化氰根桥联配合物的磁性研究

合成了一个4f-3d杂化氰根桥联配合物[FeGd(bipy)(H2O)4(CN)6]·5.69H2O,运用元素分析,热重(TGA)分析,红外光谱分析,电感耦合等离子体(ICP)仪对配合物进行表征,用超导量子干涉仪对样品进行直流和交流磁性测量,获得摩尔磁化率与温度的曲线及磁化率与温度乘积随温度变化曲线,而知配合物在300K～90K之间是分子内的铁磁性互作用,90K～50K之间可能存在晶体场效应或者自旋交叉行为,50K以下主要以分子间的反铁磁相互作用为主。     

自旋玻璃的重入行为及Co_xZn(1-x)(Fe_yCr(1-y))_2O_4尖晶石系统的磁相图

本文研究了Co_xZn-(1-x)(Pe_yCr(1-x)_2O_4尖晶石系统的磁性,测量了不同成份样品的低频弱场交流磁化率与低场直流磁化强度的温度关系。根据实验结果,给出了该系统可能的磁相图。发现在该系统中相当宽的成份范围内,都存在自旋玻璃的重入现象。同时发现,自旋玻璃的重入温度随磁性离子浓度增加而增加。这些行为是磁性离子浓度含量较高和多种磁性离子共存系统的共同特性。还讨论了自旋玻璃重入行为的机制。认为该尖晶石系统中的重入自旋玻璃态,是由亚铁磁长程序解体而形成的大量亚铁磁微畴或自旋团与自旋玻璃共存的状态。     

微波促进含铬废渣催化H2O2降解甲基橙溶液研究

偶氮染料废水中含有铬等重金属和偶氮类难降解有机物,使废水的色度大、可生物降解性低,从而形成了难处理的复合污染废水.文章研究了微波辐射下铬渣催化氧化降解甲基橙溶液中COD去除率和脱色率,探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、铬渣用量、H2O2浓度、甲基橙浓度等对降解性能的影响,并测定了甲基橙溶液处理前后的紫外-可见光谱图.微波促进铬渣催化甲基橙溶液脱色是羟基自由基破坏偶氮键结构.有机废水中的某些过渡金属离子可作为高级氧化技术处理有机污染物降解中的催化剂,可减少化学处理药剂的使用量,降低复合污染废水的处理成本.铬渣中溶解性铬离子与H2O2形成类Fenton体系,产生羟基自由基(·OH)矿化甲基橙.利用微波加热的热效应和非热效应,能大大促进有机物的矿化速率.微波辐射能提高催化过程中H2O2的利用效率,减少氧化剂的使用量.酸性条件有利于类Fenton试剂产生羟基自由基.在微波频率2 450 MHz、微波功率700 W、微波辐射时间3 min、pH值为3、铬与H2O2的摩尔浓度比为1:56.8的实验条件下,降解1 000 mg·L-1的甲基橙溶液,其脱色率和COD去除率分别达到88%和85%.     

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.     

K2O·CaO·4B2O3·12H2O∶Nd3+的合成及发光性能

以CaCl2、K2B4O7和Nd2O3为原料,采用易于工业化、无污染的水溶液法反应合成碱-碱土金属硼酸盐K2O·CaO·4B2O3·12H2O∶Nd3+晶体,利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、荧光分光度计等现代分析测试手段,对所合成晶体进行了分析和表征.结果表明,所制备的K2O·CaO·4B2O3·12H2O∶Nd3+晶型发育良好、形貌规整.基质本身具有上转换发光特性,K2O·CaO·4B2O3·12H2O∶Nd3+的发光强度较基质弱.当激发源为828 nm时,材料呈橙红色光.     

Mn_(1-x)Zn_xCr_2O_4(0.0≤x≤1.0)晶体结构与磁性研究

通过固相反应法制备了尖晶石氧化物Mn1-xZnxCr2O4(0.0≤x≤1.0)多晶系列样品,并对其晶体结构和磁性进行了系统研究.研究结果表明,系列样品具有立方尖晶石结构,随Zn掺杂浓度x增大,晶格常数单调减小,体系的阻挫因子逐渐增大.低温下MnCr2O4表现为共线亚铁磁和螺旋亚铁磁的共存.当x≤0.4时,随着x增大,4.5T磁场下所测量的磁化强度逐渐减小,矫顽力逐渐增大,表明体系中的螺旋亚铁磁成分逐渐增多.随着x进一步增加,样品x=0.6和0.8表现为自旋玻璃态特征,最终在x=1.0时转变为强阻挫的反铁磁态.     

Bi_2Sr_2CaCu_2O_8单晶中的反常尖锋效应

使用牛津震动样品磁强计 (VSM)研究了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的磁滞回线 .在 2 0到 40K温度之间发现了反常的尖锋效应 ,随样品O含量的增加 ,发生尖锋效应的外场也相应提高 .可以认为在尖峰效应处发生了由涡漩物质的有序固态到无序固态的相变 ,在有少量点缺陷存在的BSCCO单晶相图上 ,Bsp线终止于 2 0K温度处 ,在 2 0K以下温区没有发生准格子到涡漩玻璃的相变 ,涡漩固相始终以准格子形式存在 ;可以认为尖峰效应是外场、温度、无序的复杂函数     

Mn、Ti掺杂对NaxCoO2体系超导电性和电荷有序化影响

本文研究了Mn、Ti掺杂对Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O超导电性和 Na0.5Co1-xMxO2材料电荷有序现象的影响.我们成功合成了Na0.7Co1-xMxO2(M= Mn和Ti,0≤x≤0.1)系列样品,并采用不同强度氧化剂氧化脱钠,分别获得Na0.5Co1-xMxO2和水合物Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O (0≤x≤0.1, M= Mn和Ti).X射线衍射分析表明所有样品都是比较好的单相,它们的晶格常数随着Ti和Mn的含量发生系列变化.物性检测显示Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O的超导电性随着Mn和Ti掺杂量的增加明显减弱,在Mn掺杂为x=0.02 或Ti掺杂为x=0.01时其超导电性消失;磁性检测发现随着掺杂量的增加,Na0.5Co1-xMxO2电荷有序态被逐渐破坏,其中掺Mn比掺Ti对电荷有序化行为的影响更为明显.     

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.     

自旋玻璃的重入行为及CoxZn1-x(FeyCr1-y)2O4尖晶石系统的磁相图

本文研究了Co_xZn_1-x(Fe_yCr_1-x2O₄尖晶石系统的磁性,测量了不同成份样品的低频弱场交流磁化率与低场直流磁化强度的温度关系。根据实验结果,给出了该系统可能的磁相图。发现在该系统中相当宽的成份范围内,都存在自旋玻璃的重入现象。同时发现,自旋玻璃的重入温度随磁性离子浓度增加而增加。这些行为是磁性离子浓度含量较高和多种磁性离子共存系统的共同特性。还讨论了自旋玻璃重入行为 关键词：     

Fe1.01Se0.4Te0.6单晶的超导电性研究

本文采用自助溶剂法生长得到Fe1.01Se0.4Te0.6单晶样品,超导零电阻温度Tczero=11.0 K,部分样品经400℃进行48小时退火之后,超导零电阻温度变为Tczero=7.0K.分析表明退火后样品的Fe含量变大,超导电性被部分抑制.通过磁场下电阻率-温度曲线的实验测量,用WHH(Werthamer-Helfand-Hohenberg)方法估算得到退火前后样品在0K附近的上临界场分别为83.2T和61.3T.上临界场μ0Hc2(T)随温度变化曲线在0T附近向高温方向上翘,说明样品具有"二流体"行为.直流磁化曲线在40K和120K分别出现向下弯曲,40K处的变化可能对应于过量Fe的自旋冻结.应变测量结果显示样品在117K时应变值发生一个突变,变化量约为晶格参数的0.06%,显示样品发生一个结构相变.因此,120K处的磁化下降对应于样品从四方相到正交相的结构转变.