Ferromagnetic Antiresonance and Giant Microwave Magneto-Impedance in Polycrystalline La0.49Sr0.51MnO3

The ferromagnetic antiresonance （FMAR） phenomenon, i.e., the minimum of the microwave absorption, in polycrystalline La0.49Sr0.51MnO3 is observed near Curie temperature TC = 282 K. Temperature-dependences of magnetization μ0M are obtained from the FMAR. The results show that as μ0H = 0, by fitting the scaling law M ∝ （TC -T）^β to temperature-dependences of μ0M at the different microwave frequencies, it yields TC=281.2 K and β = 0.47. However, temperature-dependences of μ0M under different μ0H are not in agreement with the scaling law. Due to FMAR, about 40% giant microwave magneto-impedance at 11.9 GHz can occur under a low field μ0H = 0.03 T.     

钙钛矿型纳米BaFeO3的制备、结构表征及铁磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备出钙钛矿型纳米BaFeO3粉末,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析研究了其微观结构及形貌,结果表明:胶体试样经800℃退火处理后,形成了20nm左右的钙钛矿型BaFeO3粉末,其(110)面晶面间距为0.280nm左右,(100)面晶面间距为0.401nm左右.利用振动样品磁强计(VSM)研究了纳米BaFeO3粉末的室温铁磁性能,测量结果表明:在室温条件下,纳米BaFeO3粉末具有完整闭合的磁滞回线,具有较小的矫顽力和较低的饱和磁化强度,呈现出明显的弱铁磁性,且铁磁性随退火温度的变化明显.钙钛矿型纳米BaFeO3的铁磁性主要归因于Fe3 _O_Fe4 之间的氧空位.     

表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控

本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的"双重操纵效应"新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.     

二氧化铈基稀磁氧化物的第一性原理研究

基于第一性原理的计算方法研究了纯CeO_2、Co掺杂CeO_2和同时引入氧空位Vo和Co掺杂的CeO_2稀磁半导体体系.通过计算体系的能带结构和态密度,探讨了该体系磁性产生的机制.计算发现,纯CeO_2体系不具有磁性;没有氧空位Vo的Co掺杂CeO_2体系中,Co离子之间通过O原子发生超交换反铁磁耦合,体系无铁磁性;当氧空位Vo和Co离子同时存在于CeO_2体系中时,Co离子之间通过氧空位Vo发生铁磁耦合,该体系表现出铁磁性能.另外,由氧空位Vo诱导的Co离子之间的铁磁耦合不仅发生在紧邻的两个Co离子,而且可以扩展到几个原子距离的长度.计算结果证明了氧空位Vo诱导铁磁性耦合机制.本文工作将为CeO_2基稀磁半导体体系制备与磁学性质的研究提供支持.     

Observation of Room Ferromagnetism in Cu-Implanted Crystal ZnO

Ion implantation technique is used to study the magnetic properties of Cu-dopecl ZnO. The room temperature ferromagnetism in the Cu-implanted ZnO samples is observed. From the photoluminescence spectrum of implanted samples we observe a broad green emission around 510nm, which is related to defects in the samples. X-ray photoelectron spectroscopy measurement shows that Cu ions are in the mixed oxidation state of 4-1 or ＋2 and substitute for the Zn^2＋ ions of the ZnO matrix. We argue that the ferromagnetism is related to these defects, and the substitution of Cu^2＋ into Zn^2＋ sites in crystal ZnO could contribute to the observed ferromagnetism.     

3d过渡金属磷系化合物半金属铁磁性的第一性原理研究

在基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)下,采用第一性原理平面波赝势(PWP)方法,对3d过渡金属磷系闪锌矿结构的化合物XY(X=V、Cr、Mn,Y=P、As、Sb)的电子结构进行了计算,通过分析它们的能带结构、态密度、磁矩等,发现除闪锌矿结构的化合物MnP和MnAs不是真正的半金属铁磁体外,其余闪锌矿结构的化合物在能带结构和态密度均体现出半金属特征.     

结构相变对Fe掺杂TiO2薄膜室温铁磁性的影响

采用直流磁控溅射方法在玻璃基底上制备了不同Fe掺杂浓度的TiO₂薄膜, 并对其晶体结构和磁特性进行了研究.在所有掺杂样品中,均观察到了室温铁磁性, 磁性源于Fe离子与其近邻空间分布的空穴相互作用. 在掺杂量为7%的锐钛矿相薄膜中观察到了最大的磁化强度. 随着Fe掺杂浓度的进一步增加, TiO₂的晶体结构逐渐由锐钛矿相向金红石相转变,并且磁性减弱. 不同结构的TiO₂中Ti–O键长不同,导致替代的磁性Fe离子与空穴的作用强度发生改变, 进而使其磁性发生变化. 关键词： 稀磁半导体 结构相变 铁磁性     

Mn、Cu共掺ZnO磁性的研究

本文采用水热法,分别以ZnO、Zn(OH)2为前驱物,添加一定量的MnCl4.4H2O和CuSO4.2H2O, 3mol/LKOH作矿化剂,温度430℃,填充度35%,反应24h,制备了Mn、Cu共掺ZnO晶体。当前驱物为Zn(OH)2时,所得晶体大部分为短柱状晶体,显露正负极面{0001}、{0001-}、负锥面-p{101-1-}和柱面m{1-010},长度约为30 ～50μm。少部分晶体为单锥六棱柱状,显露正锥面p{101-1},柱面m{1-010},负极面-c{0001-},晶体的长度约为100μm,长径比为5:1。当ZnO用作前驱物时,短柱状晶体长度大约为10 ～30μm,晶体的六棱对称性都出现较大的偏差。X射线荧光能谱分析表明,前驱物为ZnO、Zn(OH)2时,Mn离子含量在分别为3.19%和1.62%原子分数,没有检测到Cu离子。虽然Mn、Cu离子的掺入会明显影响晶体形态,磁性测量显示掺杂Mn、Cu的ZnO仍为反铁磁。     

基于End-On叠氮桥联的混合价Co(Ⅱ/Ⅲ)和一维Cu(II)链-席夫碱化合物的合成、结构及磁学性质

合成了2个化合物[Co^ⅡCo₄^Ⅲ（salhn）₄（N₃）₆（CH₃OH）₂（H₂O）₂]·4CH₃OH·2H₂O（1）和[Cu₂（salhn）（N₃）₂]_n（2）（H₂salhn=N,N''-bis（salicylidene） hydrazine）,并用X射线单晶衍射进行结构表征。化合物1是一个五核的[Co^ⅡCo₄^Ⅲ]钴簇,而化合物2是一个具有结构单元为[Cu₂（salhn）（N₃）₂]的一维链结构。2个化合物中叠氮均具有end-on（EO,μ-1,1）的配位模式。化合物1和2的磁学性质测试表明它们都具有反铁磁行为。     

设备空间磁场预测的传感器布阵优化

本文研究了铁磁性设备周围空间传感器布阵的问题。我们建立了关于传感器位置和数量优化的数学模型,并通过遗传算法对模型进行求解。首先,本文选用对传感器数量和距离要求较少的旋转椭球体作为磁场远场换算的模型。在旋转椭球体模型中,传感器分布位置不当会导致磁场计算系数矩阵的条件数过大,模型将出现病态,因而计算得到的远场磁场结果不可靠。所以,本文以旋转椭球体模型中的系数矩阵条件数为优化目标,建立数学模型优化单个设备上方传感器的数量与位置分布,并利用遗传算法对模型求解。其次,通过实验验证了本模型对于单个设备的传感器位置和数量优化是有效的,且所用传感器数量少,计算结果可靠。最后,将单个设备传感器位置和数量的优化模型推广到多个设备,以两个设备为代表用同时优化和分别优化两种方法计算传感器位置,根据实验计算这两种方法都具有较高的远场磁场计算精度,但分开优化的方法在实际计算更加简便、容易操作。