Ca掺杂氧化物超导体正常态电阻反常及其磁输运行为

本文研究了对Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ进行Ca掺杂后样品的输运特性．实验中发现：随Ca含量增加，样品正常态电阻随之下降．出现反常电阻现象原因可能是Ca替代Y位，导致体系载流子浓度发生变化，从而使得晶界附近的电子能带结构发生改变．另外；低温下的样品伏安特性在外磁场下出现反常，动态电阻dV／dI随磁场增加而下降．有关该现象的物理机制有待于进一步研究．     

氧化物超导体的磁致电阻特性

对 YBa_2Cu_3O_(7-δ)块状烧结样品的磁致电阻效应进行了研究,发现磁致电阻曲线都具有反常回线,即磁阻变化超前于外加静磁场 H 的变化.对反常回线的微观机制作了定性解释.一些样品的磁阻随磁场变化时,表现出明显的无周期跳跃,对此采用弱耦合颗粒环路模型作了定性分析.一些样品的磁阻曲线上出现量级为10~2Oe 的周期结构,并用约瑟夫森弱连接的超导量子衍射作了半定量分析,估算弱连接结的宽为0.3μ.     

多自旋态离子Co替代诱导La2/3Ca1/3MnO3体系的输运反常

利用具有多自旋态的Co离子进行Mn位替代.制备了La2/3Ca1/3Mn1-xCoxO31(0≤x≤0.15)系列样品并研究了体系的结构和输运特性.结果表明,在替代范围内,样品呈现很好的单相结构,各晶格参数随替代量的增大而减小;Co替代导致体系出现电输运反常,具体表现为在居里温度Tc以下电阻-温度曲线的二次金属-绝缘转变(M-I)行为(双峰效应),且随Co替代量的增大,无论是高温峰还是低温峰,其峰值温度均向低温区移动;所不同的是,对Co替代样品而言,随外加磁场增加,高温峰值温度TPH向高温区移动,而低温峰值温度TPL.则保持不变,表现出磁场无关的特征;相应的峰值电阻率对Co替代和外加磁场表现出很强的依赖关系,随Co替代含量的增加,各峰值电阻率增加.而低温峰值电阻对Co替代更为敏感;对照样品磁特性测量结果,证明高温峰对应于未替代体系的M-I转变,低温峰对应的反常变化则与Co3 离子替代Mn4 后在体系中引入氧缺位和高的自旋态相关联.     

(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.     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

磁场对重电子金属材料CeCu6-xCdx电阻的影响

介绍了重电子金属CeCu6-xCdx(x=0.10,0.15,0.20,0.30,0.50)在1.8-300K温度范围内,在磁场(μ0H=0,5,10T)下电阻随温度的变化规律及低温(1.9,15 K)下的磁电阻(μ0H=0-10T).实验表明所有样品在零场下的Tmax(对应于电阻极大值的温度)都低于1.8 K.加磁场后,Tmax随磁场和掺杂量x的增加明显向高温方向变化.此外,各样品的磁电阻在1.9 K全是负值,温度升高到15 K以后,磁电阻有变为正值的趋势.从近藤散射和相干散射的角度对这一现象的物理机制进行了分析.     

LaAlO3/SrTiO3异质界面磁场调控的反常金属态

自LaAlO₃/SrTiO₃异质界面发现高迁移率的二维电子气以来,其二维超导电性、界面磁性和自旋轨道耦合等诸多物理性质已经被广泛研究.对于二维超导体,零温下超导-反常金属相变的起源仍然是一个悬而未决的问题.传统理论认为在超导-绝缘量子相变中只存在2种基态,即库珀对的超导基态和绝缘基态.然而在研究超导颗粒膜中超导电性的演化与厚度和温度的关系时发现,存在一个中间金属态破坏了超导体和绝缘体之间的直接过渡.这种中间金属态的标志性特征是,在超导转变温度之下存在饱和的剩余电阻,与之对应的基态称作反常金属态.本文主要对在LaAlO₃/SrTiO₃(001)异质界面磁场诱导的超导-反常金属量子相变进行了系统的研究.在没有外加磁场的情况下,电阻-温度(R-T)曲线和电流-电压(I-V)特性曲线表明样品在超导转变温度之下处于超导态.外加磁场会导致样品在低温下出现饱和电阻、正的巨磁阻和低电流范围内的线性I-V曲线.另外,霍尔电阻在一定的磁场之下会出现零电阻平台,而此时纵向电阻不为零,表现出明显的玻色金属态的特征.研究结果...     

(La2/3Ca1/3)O3低温下的电阻极小值行为

对B位替代的Mn氧化物(La2/3Ca1/3)O3样品在温度远低于居里温度时的电阻率随温度的变化行为进行了研究.发现未加磁场时,样品在低温下表现出电阻率极小行为,这一极小现象在外加磁场后被大为抑制.作者对此实验现象作了定量的理论与实验的比较,并给出了有关可能的机理.     

La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=0.15)系统低温下的电阻极小值现象及其起因

实验研究了La_2/3Ca_1/3Mn_1-xCu_xO₃(x=0和0.15)样品在温度远低于居里温度时的电阻随温度的变化行为.发现未加磁场时,Cu掺杂样品在低温下表现出电阻极小值行为.这一极小值现象在外加磁场后消失.基于Kondo理论,对实验观察进行了讨论,并作了定量的理论与实验的比较. 关键词：     

Y替代La2/3Ca1/3MnO3体系的结构与输运行为

系统研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运行为.结果表明，实验样品具有很好的单相结构，随Y掺杂浓度的增加，金属—绝缘体（M—I）转变温度T-MI向低温区移动，对应的峰值电阻率ρp升高，对x=0.3样品，较未替代样品（x=0.0）增幅达8个数量级.在外加磁场下，材料表现出很强的磁电阻效应.同时，从实验结果出发，直接给出了输运特性与晶体结构之间的关联，并从双交换模型和可变程跃迁理论出发，对实验结果进行了初步讨论. 关键词： La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 Y替代 晶体结构 输运行为     

Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ烧结样品的直流输运特性

本主要报道了对烧结样品YBa2Cu3O7—δ(Y-123)进行部分元素替代的初步实验结果．用Ca^2 部分替代Y^3 形成的Y1-xCaxBa2Cu3O7—δ(YCBCO)样品呈现出如下特征：样品的正常态电阻率ρ随Ca的替代浓度增加而依次降低,而超导临界温度Tc也依次下降．这一现象与通常情况下对铜氧化物超导材料进行元素替代所引起的行为截然不同．实验还显示：样品在低温下的临界电流密度Jc得到明显提高,掺Ca后烧结样品的临界电流受外磁场的影响明显减小．在弱磁场下,不同掺杂浓度样品的临界电流Ic随外磁场呈不同比例地线性下降,与一般颗粒多晶高温超导体临界电流Ic随外磁场行为明显不同．     

Y_(0.125)Ca_(0.875)MnO_3体系的输运性质与铁磁自旋玻璃行为研究

研究了类稀土锰氧化物Y0.125Ca0.875MnO3的输运性质和磁特性。结果表明,外加磁场对体系的电输运性能有较大影响,在低温时样品表现出磁电阻效应。在外磁场的诱导下,随温度的降低,体系发生了明显的绝缘-金属(I-M)相变,并且在25K出现了类近藤现象。热磁测量表明零场冷(ZFC)和场冷(FC)的磁化强度曲线在118K出现分叉现象。测量了不同频率下的升降温过程的交流磁化率,结果显示在108K附近出现自旋玻璃态。     

Ru掺杂La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xRuxO3的磁性和输运性质

利用固相反应法制备了Ru掺杂La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xRuxO3(x=0～0.06)的多晶样品,探讨了Ru掺杂对体系结构,输运性质以及磁电阻的影响.多晶X射线衍射证实所有样品均保持简单立方钙钛矿结构.通过零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)下的磁化曲线的测量发现随温度降低样品发生了顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,且样品的居里温度(Tc)随Ru掺杂发生了显著的变化,从x=0.00时的306.7K,下降到x=0.02时的294.3K,紧接着又上升到x=0.04时的302.4K.测得居里温度明显高于La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3体系,而且其磁性也大为增强.由零场和外加磁场H=1T测量得到样品的ρ～T曲线表明随温度降低样品同时发生了从绝缘体到金属的转变,绝缘体-金属转变温度低于相应的居里温度.适量的Ru掺杂降低了样品的电阻率,增强了低温时的磁电阻.     

La_(0.67)Ba_(0.33)Mn_(1–x)Zn_xO_3的磁性和电输运性质北大核心CSCD

采用传统固相反应法制备了La0.67Ba0.33Mn1–x Znx O3(0≤x≤0.2)多晶样品,系统研究了Zn掺杂对于多晶样品的结构,磁性和电输运性质的影响.XRD衍射表明样品均具有单一的立方钙钛矿结构.在外加磁场(H=1000Oe)环境中测得的磁化强度温度(M^T)曲线表明,在5~350K的温区内所有样品均发生了顺磁相(PM)到铁磁相(FM)的转变.样品的居里温度(TC)和磁化强度随着Zn的掺杂量的增加呈现下降的趋势,当x=0.1时,样品的TC和磁化强度与未掺杂的样品相比下降的幅度不大.但是当x=0.2时,样品的TC和磁化强度都发生明显的下降.从零场(H=0T)和外加磁场(H=2T)下测得的电阻温度曲线可见,样品在测量的温区范围内均发生绝缘相到金属相的转变.随着掺杂量的增加绝缘-金属相转变温度(TIM)向低温区移动,但是样品的电阻逐渐增大.所有样品在TIM附近呈现均出现磁电阻(MR)峰,随着Zn的掺杂量的增加MR值由x=0时的-22%(T=314.5K)增加到x=0.2时的-73%(T=80K),且样品的磁电阻温区被明显拓宽.     

磁场对重电子金属CeCu6-xNix低温电阻的影响

测量了重电子金属CeCu6-xNix（x=0,0.5,0.1)，在1.8k-300k温度范围的电阻及磁场对电阻的影响（H=0,5T,10T),实验表明样品电阻的极大值对应的温度Tmax随着掺Ni含量的增大向温度降低的方向移动,而加磁场后Tmax随磁场的增加向高温方向移动,中从Kondo相互作用和相干散射的角度对这一现象的物理机制进行了分析.     

高温超导体Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ和Y-123/Cax体系的超导输运特性研究

本系统地研究了Y-123高温超导体Ca掺杂样品Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x=0,0．1,0．2,0.3)和Y-123／Cax(x=0．1,0．2,0．3)样品的超导特性,对样品的临界温度Tc及输运特性进行了对比分析．实验发现：随着Ca含量增加两组样品的Tc有不同程度的递减,样品Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ的Tc随Ca含量增加的变化规律正好与样品Y-123／Cax相反．Ca元素的加入使两组样品临界电流都有明显提高,但在Y-123／Ca,中表现得更为明显,并且受磁场的影响更小．实验中还发现,Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ的I-V曲线存在负磁阻区,而在Y-123／Cax中却没有发现．     

Co替代La2／3Ca1／3Mn0．9Co0．1O3输运特性和双峰效应的研究

系统研究了Mn位替代的La2/3Ca2/3Mn0.9Co0.1O3的电输运特性和磁诱导行为,这里替代Co离子的多价态对应有多重的自旋态变化.发现了存在于Co替代La2/3Ca1/3Mn0.9Co0.1O3电输运行为上的双峰效应,具体表现为除了居里温度Tc附近电阻-温度曲线的金属-绝缘(M-I)转变行为(TMIH约为182K)以外,在低温区域电输运行为出现二次性的类M-I转变现象(TMIL乱约为124K).通过对外加磁场下输运特性的研究表明,随外加磁场的增加,电阻-温度曲线整体呈现降低行为,即表现为负的磁电阻效应;同时,高温区峰值温度TMIH向高温区移动,这与传统CMR锰氧化物M-I转变特性完全一致;而低温峰值温度了TMIL则几乎不变,即TMIL表现出某种磁场无关的特征.结合样品磁特性测量结果,我们发现,除了场冷(FC)和零场冷(ZFC)曲线的分叉现象可能证明Co替代诱导Mn位的磁无序而导致体系出现不均匀的铁磁/反铁磁(FM/AFM)团簇外,在低温峰值温度TMIL乱附近没有观察到磁性异常变化.对照对Cu和Cr等相关体系的类似研究,证明这种低温二次M-I转变可能与Co替代导致体系的氧缺陷有关.     

La2/3Ca1/3MnO3/TE(TE=Cu、Fe、Zn)复合颗粒系统的磁输运行为比较性研究

用化学方法制备出La2/3Ca1/3MnO3/TE(TE=Cu、Fe和Zn)复合颗粒系统,并通过零场和外加低磁场(0.3 T)下电阻率(ρ)随温度(T)变化关系测量对这些复合系统的输运和低场磁电阻行为进行了比较性研究.相对于纯La2/3Ca1/3MnO3颗粒系统,Cu引入后,绝缘体-金属转变温度(TIM)降低,ρ减小,ρ(T)曲线表现出明显的热滞豫现象,磁电阻(MR)在转变温度附近表现出峰行为且峰值处的MR值高达～35%.引入Fe后,TIM升高,电阻率减小,但MR随T降低而单调增加.引入Zn后,TIM降低,ρ增加,在TIM附近也出现MR峰但峰值较小.同时,也注意到,在含Fe和Zn的系统中都没有观察到明显的热滞豫现象.     

La2/3(Ca1-xMgx)1/3MnO3(0≤x≤60%)系统中不寻常的超大磁电阻

用溶胶-凝胶法并经过1450℃后处理而制备出名义组分为La2/3(Ca1-xMgx)1/3MnO3 (0≤x≤60%)多晶样品.磁化测量表明,除磁转变温度因Mg掺杂而稍有降低外,磁性质整体上和不含Mg样品无本质上的差别.未加磁场下阻温关系测量表明,即使Mg含量高达60%,实验上仍观察到绝缘体到金属的转变.特别有意义的结果是,适当的Mg掺杂可明显提高转变温度附近的磁电阻效应,例如,在Mg掺杂量为30～40%的样品中,1T磁场下观察到的磁电阻甚至比不含Mg样品在5T磁场下得到的值还要大.     

Mo掺杂La_(0.7)Ca_(0.2)Ba_(0.1)Mn_(1-x)Mo_xO_3体系的磁电性质

本文采用固相反应法制备了高价态离子Mo掺杂的La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3(x=0,0.01,…,0.06)多晶样品,研究了Mo掺杂对样品的结构、磁性和磁电阻的影响.X射线衍射谱证实所有样品均为具有正交对称性的钙钛矿结构.零场冷却(ZFC)和加场冷却(FCH=0.01T)下其磁化～温度(M～T)曲线的测量表明样品随温度降低发生了从顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,T相似文献