关于热力学和统计物理学中的负温度

近年来在与多位中学物理教师接触的过程中,只要一提到"负温度"这个名词,多数都会回答"闻所未闻",或感到迷惑和神秘莫测.为弥补这种缺陷,值此《物理通报》出版30周年之际,特献上此文供中学物理教师一阅.1问题的提出其实,早在20世纪40年代,在前苏联理论物理大师朗道及其弟子栗弗席兹合著《理论物理学》丛     

自旋为1/2的XY模型亚铁磁棱型链的物性和有序-无序竞争

利用不变本征算符法, 计算低温下自旋为1/2的XY模型一维亚铁磁棱型链系统的元激发谱, 讨论在此系统中不同的特殊情形下的元激发能量, 从而给出体系的三个临界磁场强度的解析解H_C1, H_C2, H_peak. 分析不同外磁场下 体系的磁化强度随温度的变化规律, 发现三个临界磁场强度的解析解H_C1, H_C2, H_peak是正确的, 并从三个元激发对磁化强度的贡献进行了说明. 低温下磁化强度随外磁场的变化呈现1/3磁化平台. 体系的磁化率随温度或者外磁场的变化都出现了双峰现象. 这说明双峰源于二聚体分子内电子自旋平行排列的铁磁交换作 用能和二聚体与单基体分子间电子自旋反平行排列的反铁磁交换作用能, 热无序能, 外磁场强度相关的自旋磁矩势能之间的竞争.     

Magnetization reversal within Dzyaloshinskii—Moriya interaction under on-site Coulomb interaction in BiCrO3

First-principals calculations show that magnetization reversal is accompanied by the opposite sense of rotation of the neighboring oxygen octahedra along the [1 1 1] direction which is called the antiferrodistortive displacement in BiCrO3. The coupling between magnetization and antiferrodistortive distortion is mainly caused by Dzyaloshinskii- Moriya interaction which is driven by the eg-eg states antiferromagnetic interaction in Cr-3d. A critical value of on-site Coulomb interaction prohibiting the Dzyaloshinskii-Moriya interaction and thus the magnetization reversal is found to be 1.3 eV.     

The doping effects of BiFe1-xCoxO3 （x=0.0-0.8） in layered perovskite BiaTi3O12 ceramics

BisFe1-xCoxTi3O15 （x=0.0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, and 0.8） multiferroic ceramics are synthesized in two steps using the solid state reaction technique. X-ray diffraction patterns show that the samples have four-layer Aurivillius phases. At room temperature （RT）, the samples each present a remarkable coexistence of ferromagnetism （FM） and ferroelectricity （FE）. The remnant polarization （2Pr） reaches its greatest value of 14 gC/cm2 at x = 0.6. Remnant magnetization （2Mr） first increases and then decreases, and the greatest 2Mr is 7.8 menu/g when x = 0.5. The magnetic properties for x = 0.4 are similar to those for x = 0.6, indicating that the magnetic properties originate mainly from the coupling between Fe3＋ and Co3＋ ions, rather than from their own magnetic moments.     

尺寸可控的CoFe2O4纳米粒子的制备及其磁性

采用共沉淀方法制备了一系列CoFe2O1纳米粒子.X射线衍射、透射电镜和拉曼光谱的分析显示,通过改变NaOH浓度.可以制备单相的CoFe2O1纳米粒子,晶格常数在0.830～0.840 nm之间,品粒尺寸在9.0～65.0 nm之间.研究结果表明,样品的矫顽力随着样品的尺寸的增加而增大,9.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.283 2 T,而65.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.467 4 T,饱和磁化强度与CoFe2O1纳米磁性粒子表面原子的不同分布有关.     

3d-4f单分子磁体*

单分子磁体是指那些在磁场下能够被磁化,当磁场去除后仍能保持磁性的单个分子。由于在信息处理和储存方面具有潜在的广泛应用前景,单分子磁体日益成为化学、材料科学和物理等学科的研究热点。近年来,同时含有镧系金属离子和过渡金属离子的3d-4f单分子磁体更是引起了很多研究者的兴趣。本文阐述了3d-4f单分子磁体的优势,总结了3d-4f单分子磁体的常见合成方法及其磁性,分析了影响3d-4f单分子磁体磁性的因素。     

金属间化合物Ho2Co17-xSix的结构和磁性研究

研究了非磁性原子Si替代Co对Ho2Co17金属间化合物结构和磁性的影响。X射线衍射结果表明,所有Ho2Co17-xSix（x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0）化合物都为Th2Ni17型六角结构;化合物的晶格常数和单胞体积都随Si含量的增加而呈线性下降。磁性测量结果表明,Ho2Co17-xSix化合物的饱和磁化强度随Si含量的增加而呈线性下降。从热磁曲线测量观察到,Ho2Co17-xSix化合物在x=0.5时可能呈面各向异性,当0.5≤x≤3.0时出现由易面到易轴的自旋重取向,自旋重取向温度Tsr随Si原子含量的增加先下降,而后双上升,在x=2.5处出现最低点。     

关于磁介质的抗磁性机理

本文从物理磁性的基本起源“分子电流”出发,通过分析电子在外磁场中的旋进,严格分析了磁介质的抗磁性的微观机理。     

非磁性替代原子对Ce2Co17居里温度和饱和磁化强度的影响

用真空电弧熔炼法制备了Ｃｅ２Ｃｏ１７－ｘＭｘ（Ｍ＝Ｇａ,Ａｌ和Ｓｉ）化合物。通过Ｘ射线衍射和磁性测量手段,研究了非磁性替代原子Ｇａ,Ａｌ和Ｓｉ的加入对Ｃｅ２Ｃｏ１７化合物的剧里温度和饱和磁化强度的影响,其中Ｓｉ在Ｃｅ２Ｃｏ１７化合物中的固溶度最小,并使居里温度和饱和磁化强度下降幅度最大。     

Fe/SnO2非晶多层膜的磁特性

研究了高频溅射制备的Fe/SnO₂非晶多层膜的磁特性.当SnO₂层厚度d_s固定为5nm时，样品的饱和磁化强度M_s随Fe层厚度d_m的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响.另外，在d_m很小时，样品呈现准二维磁性.样品居里温度T_C随d_m的减小单调下降.样品矫顽力H_c随d_m的变化呈现 关键词：