磁性离子Fe和Ni替代YBCO体系的结构特征和载流子局域化

为阐明磁性离子在不同替代位置对YBCO体系超导电性的影响机制，利用正电子湮没及相关实验手段结合数值模拟，系统研究了Fe和Ni掺杂的YBa₂Cu₃O_7-δ体系. 结果表明，Fe和Ni离子在替代过程中均以离子团簇的形式进入晶格. 当离子进入CuO₂面时，由于团簇改变了周围的电子结构，造成电子的局域化，并直接影响了电子对的配对和输运，因而强烈抑制了体系的超导电性.而当掺杂离子进入Cu-O链区时，它们同样通过团簇的形式改变周围 关键词： YBCO超导体 磁性离子替代 正电子湮没 数值模拟     

非磁性离子Zn和Al替代对YBCO电子结构及超导电性的影响

为了澄清非磁性离子在不同替代位置对YBCO体系超导电性影响的物理机制,本文利用正电子湮没及相关实验手段对YBa2Cu3-x(Zn,Al)xO7-δ(x=0.0～0.4)体系进行了系统研究.结果表明,Zn对Cu(2)位的占据造成电子局域化的增强效应直接影响到了载流子的配对和有效输运,对体系的超导电性产生较强的抑制,使得Tc急剧下降;而Al对Cu-O链区域的替代则是通过对电子的弱局域化效应,最终对载流子库区产生影响,弱化了载流子向导电层CuO2面的转移,从而影响到体系的超导电性.     

(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.     

制备条件对Pr123体系氧含量及正电子寿命谱影响

为了澄清Pr抑制超导电性机理及Pr占Ba位问题,本文研究了不同的制备条件下PrBa2Cu3O7-δ(Pr123)样品的物性,分析了电阻率和氧含量随烧结温度不同所表现出的变化.结果表明,烧结温度为880℃时样品的电阻率最低,高于920℃时,电阻率最大,同时也不利于体系吸氧,这可能是由于PrBa缺陷而引起.正电子寿命谱也因此表现出相应的变化规律.短寿命τ1参数和中间寿命τ2参数均在900℃出现最低峰值.由此可知,单从温度条件考虑,制备Pr123的最佳烧结温度应该为900℃左右.     

Pr替代YBCO体系的红外吸收谱研究

本文报道了对Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.1-1.0)体系红外吸收谱的研究结果，实验表明，在该体系中存在三个明显的吸收模式，分别位于560cm^-1(A1)、1435CM^-1(A2)、1631cm^-1(A3)。随Pr含量的增加，吸收峰A3的强度单调降低，并出现宽化趋势，结合作者正电子实验的结果，证明Pr替代导致Cu—0链区域氧空位缺陷的变化，可能是抑制超导电性的主要原因。     

Er1-xDyxNi2B2C体系中超导和磁性的共存和相互作用

本在2K～20K温区内系统地研究了Er1-xDyxNi2B2C体系中超导转变温度Tc的反铁磁转变温度TN随Dy掺杂含量x的变化．实验发现x=0．3和x=0．8附近的样品具有复杂的磁结构．这些洋品有两个磁转变温度(TN’和TN)．对于该体系发现了两个主要的特征：1)在x=0．3附近，超导被抑制，TN’出现一个小的峰值；2)在x=0．8附近，Tc出现一个低谷，TN’出现一个大的宽峰．TN’在x=0．3和x=0．8附近的异常来源于改系统中超导和磁性的共存和相互作用。     

相分离Nd0.5Ca0.5MnO3体系的再入型自旋玻璃行为和电荷有序

K左右出现典型再入型自旋玻璃行为,同时观察到了负的磁化率异常. 结果表明,Nd0.5Ca0.5MnO3体系在低温下存在着典型的相分离和多种复杂的磁相互作用竞争机制,这为强关联锰氧化物体系物理机制的理解提供了重要的实验资料.     

Co掺杂La5/8Ca3/8MnO3体系的结构和输运特性研究

系统研究了La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运特性.结果表明,随着Co掺杂浓度的增加,体系的晶胞体积单调减小,并出现正交到四方的结构变化;绝缘体-金属转变(I～M)温度TIM向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp急剧升高.在高温区(T>TIM)体系的输运特性满足可变程跃迁模型,对低浓度掺杂(x≤0.1)样品,具有典型的绝缘-金属转变行为,在低温区(T相似文献   

Co/CoO双层膜的各向异性磁电阻与交换偏置行为研究

本文系统研究了Co/CoO双层膜的各向异性磁电阻(AMR)与交换偏置行为,并给出了外加微扰场对交换偏置磁锻炼效应恢复程度影响的实验结果.结果表明磁锻炼效应发生后,施加0.15T的倾斜微扰场可致使铁磁畴分裂进而诱导磁锻炼效应的恢复,揭示磁锻炼效应恢复程度与微扰场的角度有紧密关联.在微扰场作用下FM自旋在两个方向分裂,一部分自旋沿微扰场方向,另一部则被冷却场的AFM自旋钉扎住而沿原来方向不变.当微扰场和冷却场夹角大于30°时,FM畴被分裂,磁锻炼效应开始恢复,表明一个磁畴内的铁磁自旋偏离夹角最大为30°,而磁锻炼效应发生后,部分AFM自旋偏离冷却场方向的角度则小于30°,实验结果与相应的理论计算结果一致.此外,恢复程度随微扰场角度的增加而增加,最大恢复程度时角度为90°.同时,磁锻炼效应的恢复增加了交换偏置值,为器件设计提供理论支持,在自旋电子学基础和应用研究方面具有重要的指导意义.     

Co掺杂对La5/8Ca3/8MnO3体系铁磁有序的影响与电子的局域化效应

系统研究了强关联锰氧化物La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x=0,0.05)体系的结构和输运特性.结果表明,样品均为很好的正交O′单相结构,Mn位5%Co掺杂明显影响了样品铁磁-顺磁(FM-PM)转变和金属-绝缘体(M-I)转变,M-I转变温度TM-I从未掺杂时的271K降至227K,对应的峰值电阻率ρp增大;随着TM-I的降低,Tc同时降低,磁电阻MR%亦相应增加;La5/8Ca3/8MnO3样品在Tc以下表现出长程铁磁有序态,Mn位5%Co掺杂样品则表现为团簇玻璃型短程铁磁有序行为.证明Co掺杂引起电子的局域化效应乃是导致体系输运行为发生变化的主要原因.同时,从Mn3 -O2--Mn4 双交换(DE)作用和超交换(SE)相互作用机制等出发,对样品的输运行为、CMR效应以及与Co掺杂之间的关联进行了讨论.