5d电子掺杂的SmFe_(1-x)Ir_xAsO铁基超导体的合成及物性

通过在SmFeAsO中Fe位上掺入5d过渡金属Ir,得到了一种新的铁基超导体SmFe1-xIrxAsO,当x=0.05时,样品表现出超导电性,超导转变温度为8K,当x=0.15时,超导转变温度达到最大值17.3K.X射线衍射结果表明所有样品均属四方ZrCuSiAs-type结构,SEM结果表明SmFe1-xIrxAsO样品具有片层状形貌特征.随着Ir掺杂量的增大,晶格参数a增大而c减小,结合EDX数据,表明Ir掺入了SmFeAsO晶格当中.     

铁基超导体中的长程反铁磁序

文章回顾了用中子散射技术对铁基超导体中所存在的三维长程反铁磁序进行研究的进展.大多数铁基超导体母体的晶体结构在温度降低时都经历了从四方相变化到正交相或单斜相的结构相变.在此相变温度之下,自旋系统也从顺磁变化到三维长程反铁磁.在掺杂之后,结构相变和磁相变都被压制,而超导则最终出现.文章详细介绍了各种母体中的三维反铁磁结构及其自旋波频谱,并讨论了掺杂对反铁磁相变和晶格相变的影响.     

Ba2+掺杂钙钛矿Bi0.5Ca0.5MnO3多晶材料的结构、磁性和输运性质研究

本文系统地研究了具有电荷有序(CO)和C型反铁磁(AFM)磁结构的钙钛矿锰氧化物Bi0.5Ca0.5-xBaxMnO3(x=0,0.03,0.05,0.07 and 0.10)的结构、磁性和电输运性质.系统晶格对称性保持Pnma空间群正交结构不变.随着Ba掺杂浓度的提高,电荷有序转变温度和反铁磁转变温度明显降低,表明掺...     

SmCo_(1-x)Ir_xAsO体系的磁性和输运性质

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xIrxAsO(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a变大,c变小。在x≥0.25时发现小部分杂相峰IrAs2,说明SmCo1-xIrxAsO体系单相样品较难制得。磁性测量结果表明,SmCo1-xIrxAsO在高温区表现出顺磁性。外场为10Oe时,掺杂量为0.05的样品随着温度的降低,依次在60K和45K附近出现铁磁转变和反铁磁转变,在低温区ZFC与FC曲线分离,出现明显的不可逆性。随着外磁场的增加,不可逆性受到抑制,铁磁转变温度TC向高温方向移动。增加掺杂量,样品铁磁反铁磁转变温度几乎不变,表明Ir掺杂对样品磁性没有影响。M-H曲线表明,温度T30K时,所有掺杂样品随着磁场的增加,均出现反铁磁(AFM)-铁磁(FM)的磁性转变,且转变磁场随温度的升高而减小。T=50K时,这种变磁性转变消失,样品表现出软铁磁特性。     

Half-Heusler合金Cu1-xFexMnSb的电子结构和反铁磁-铁磁相变简

基于密度泛函理论(DFT),使用局域密度近似(LDA)研究了Heusler合金Cu1-xFex MnSb的电子结构和反铁磁-铁磁相变.研究发现,两种磁状态下的合金晶格常数随掺杂浓度x变化很好地满足Vegard定理.当x0.5时,铁磁态合金的总磁矩很好地符合SP规律,然而当x0.5时,却发生了明显的偏离.由于整个体系存在RKKY和超交换磁耦合的竞争,因而在x=0.25时,我们观察到了独特的反铁磁—铁磁相变.进一步的态密度分析发现,Cu的掺杂浓度可以有效调整铁磁态合金的费米面位置,并且反铁磁态合金由于不同自旋方向的Mn原子的分波态密度相互补偿,总态密度形成了几乎完全对称的自旋向上带和自旋向下带.     

在La_2CuO_(4 y)中超导与长程非公度磁有序的共存

铜氧化物超导体的相图具有如下共同特征 :未掺杂或很低掺杂浓度对应反铁磁区 ;最佳掺杂及欠掺杂的低温相是超导区 ;当掺杂浓度介于上述二者之间时 ,材料既不超导也不具有反铁磁长程序 .一般认为 ,超导与长程磁有序不能共存 .然而 ,在过去的 10年中 ,核磁共振、μ子自旋共振 (μ -ＳＲ)和中子散射实验已经证明 :动态反铁磁关联是高温超导体的固有属性 .最近 ,研究兴趣转移到了观察高温超导体中的静态非公度磁有序 .对于Ｌａ1 6 -ｘＮｄ0 4 ＳｒｘＣｕＯ4 ,Ｔｒａｎｑｕａｄａ等的研究表明 ,存在电荷以及自旋的静态有序 ,并且调制相对于晶格…     

在La2CuO4+y中超导与长程非公度磁有序的共存

铜氧化物超导体的相图具有如下共同特征:未掺杂或很低掺杂浓度对应反铁磁区;最佳掺杂及欠掺杂的低温相是超导区;当掺杂浓度介于上述二者之间时,材料既不超导也不具有反铁磁长程序.一般认为,超导与长程磁有序不能共存.     

Nb掺杂导致LaMnO_3绝缘体-金属转变的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,系统研究了Nb掺杂LaMn_(1-x)Nb_xO_3(x=0,0. 25,0. 5,0. 75)的结构和电磁性质.计算结果表明,所有的LaMn_(1-x)Nb_xO_3都稳定在正交结构. LaMn_(1-x)Nb_xO_3当x 0. 5时为A型反铁磁绝缘体,在x=0. 5和0. 75时为G型反铁磁金属.随着Nb掺杂量增加,当x=0. 5时掺杂电子占据导带的底部,系统产生绝缘体-金属转变.这意味着LaMn_(1-x)Nb_xO_3在电子器件上可能有重要的应用.另外,LaMn_(1-x)Nb_xO_3在x=0. 25和0. 75时出现了自旋玻璃行为.     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr3Ti2O7型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T*=231 K出现二维短程铁磁有序,在Tc=114 K出现三维长程铁磁有序,在TN=56 K出现倾斜的反铁磁转变.当x=0.05时,Cu替代使得T*,Tc和TN减小.其电特性表明,La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶呈现出双峰现象,这是由于钙钛矿结构锰氧化物共生现象造成的.虽然5%Cu替代,降低了金属一绝缘体转变温度,但是却增强了磁电阻效应.     

Half-Heusler合金Cu1-xFexMnSb的电子结构和反铁磁-铁磁相变

基于密度泛函理论（DFT）,使用局域密度近似（LDA）研究了Heusler合金Cu1-xFexMnSb的电子结构和反铁磁-铁磁相变。研究发现,两种磁状态下的合金晶格常数随掺杂浓度x变化很好地满足Vegard定理。当x>0.5时,铁磁态合金的总磁矩很好地符合SP规律,然而当x<0.5时,却发生了明显的偏离。由于整个体系存在RKKY和超交换磁耦合的竞争,因而在x=0.25时,我们观察到了独特的反铁磁—铁磁相变。进一步的态密度分析发现,Cu的掺杂浓度可以有效调整铁磁态合金的费米面位置,并且反铁磁态合金由于不同自旋方向的Mn原子的分波态密度相互补偿,总态密度形成了几乎完全对称的自旋向上带和自旋向下带。     

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.     

GdFeAsO_(1-x)F_x超导体的制备及其超导电性

通过先制备一种纳米尺寸的GdF3作为GdFeAsO1-xFx样品中F的反应原料,在相对较低的温度(1120℃)下成功制备出一系列GdFeAsO1-xFx(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25)多晶样品.X射线衍射结果表明,超导样品属四方ZrCuSiAs-type结构,晶格参数随着掺F量的增加而减小.扫描电子显微镜测试结果表明,样品具有片层状晶体形貌特征.当掺F量x=0.1时,样品表现出超导电性,超导转变温度为22K,随着掺F量的增多,超导转变温度升高.和其他制备方法相比,这种制备方法更有利于F的掺入,而且可有效减少样品中杂质相的含量.     

铁基氟化物超导体SrFe_(1-x)Co_xAsF(x=0,0.125)声子特性的第一性原理计算研究

采用基于第一性原理的平面波赝势方法,计算了铁基氟化物及其钴掺杂超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0,0.125)在四方非磁态与正交条纹反铁磁态下的声子谱(声子色散曲线、声子态密度)及电-声子耦合常数.计算发现:条纹反铁磁相互作用下的自旋-声子耦合效应强于电-声子耦合作用使声子谱的宽度减小;自旋效应使声子的有效质量增加导致条纹反铁磁态下Fe原子与As原子的耦合振动频率减小.另外,掺杂和自旋效应是提高电-声子耦合常数的两个有效方法,但计算所得超导转变温度远小于实验测量值,表明铁基超导电性非简单的电-声子耦合配对机理.     

Br掺杂对二聚物能隙材料(CH_3)_2NH_2Cu(Cl_(1-x)Br_x)_3的晶体结构和物理性质的影响（英文）

晶体的物理性质可以通过晶体掺杂的方式来改变.因此,在这工作中,我们研究了Br掺杂效应对(CH_3)_2NH_2Cu(Cl_(1-x)Br_x)_3(0≤x≤1)晶体的结构,物理性质及比热的影响.研究表明,晶体结构几乎不受Br掺杂影响,而温度T2K的磁性质,其随掺杂浓度的变化而变化.掺杂浓度从x=0到x=1变化过程中,磁相互作用从顺磁态变为铁磁态.这现象可理解为随着掺杂浓度增大,最近邻磁性离子间相互作用发生改变,导致x=0晶体的磁结构中反铁磁二聚化解体.不同磁场下x=0和x=1掺杂的晶体比热研究,x=1晶体的磁比热在温度2-4.5K区域呈现出一个随磁场变化的"肩",表明存在于x=0晶体中的自发反铁磁有序相和磁场诱导有序相被抑制.综上所述,磁性质和比热特征均表明掺杂能有效改变物理性质:x=0晶体的磁结构中反铁磁二聚化解体,x=1掺杂的磁结构演变成铁磁二聚化的反铁磁链.     

二维Ising反铁磁-反铁磁超晶格的磁性

本文用有效场理论讨论二维反铁磁一反铁磁超晶格(AFAFs)在无外场时的临界温度与超晶格结构的依赖关系,并讨论了超晶格中每一层的磁化强度、磁化率与温度和超晶格结构的依赖关系,得到了由于超晶格结构导致的磁化率的异常峰的存在.并从超晶格的对称性出发讨论了反铁磁-反铁磁超晶格和铁磁-铁磁超晶格之间的异同.     

Ca掺杂对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3O_(7-δ)(0.05≤x≤0.20)薄膜超导电性的影响

本文利用脉冲激光沉积法在(LaAlO3)0.3(Sr2AlTaO6)0.7(LSAT)的(001)面上外延生长了系列Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0.05≤x≤0.20)超导薄膜.充分退火后的样品均为富氧材料,其X射线衍射(XRD)数据显示样品具有良好(001)取向,随着掺杂量x的增大,样品有由正交相变为四方相的趋势.低场下M～T测量数据显示超导态时样品具有抗磁性,随着Ca含量的增加超导转变温度(Tc)降低,当x=0.2时,仅有46K.当外加磁场达到10kOe时,磁化发生反转出现正值,表现为顺磁迈斯纳效应.     

掺杂下铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强

采用了Monte-Carlo方法，讨论了反铁磁层中不同非磁性掺杂浓度下，铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的温度特性. 模拟结果显示：反铁磁层中非磁性掺杂能导致铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强. 同时，交换偏置随非磁性掺杂浓度的变化存在极大值，即同一温度下交换偏置随掺杂浓度的变化是非单调的. 并且，随着温度的升高交换偏置的最大值所对应的掺杂浓度向浓度低的方向移动. 它和Hong Jung-Il等人的实验结果完全一致. 究其原因在于反铁磁层相应的自旋排布、磁畴结构等随掺杂浓度的改变发生大的变化，当其正向磁畴和负向磁畴都形成连通的网络结构时，系统的交换偏置达最大. 比较了随机掺杂与规则掺杂的模拟结果. 模拟结果表明规则掺杂能够获得比随机掺杂更大的交换偏置，进一步表明了铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的特性与铁磁/反铁磁界面磁畴结构密切相关.     

铁磁/反铁磁双层膜系统中的磁畴动力学行为

比较了铁磁单层膜与铁磁/反铁磁双层膜结构中的磁畴演化行为, 发现由于反铁磁层膜对铁磁层膜的耦合作用使得系统的磁畴壁厚度、 磁畴壁等效质量、磁畴壁移动速度等发生了改变, 系统的矫顽场增强, 并出现了交换偏置场. 文章具体研究了反铁磁层耦合作用下其磁畴壁厚度、 等效质量以及磁畴壁移动速度等与反铁磁层的净磁化、 磁各向异性、界面耦合强度以及温度等的关系; 并研究了其对铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置场、矫顽场的影响. 进而 从磁畴结构的形成及其演化上揭示了铁磁/反铁磁双 层膜中出现交换偏置以及矫顽场增加的物理机制.     

嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11的合成与磁性能研究

利用嵌入反应合成了有机-无机嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11(MV为1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶阳离子),对其结构和磁性进行了研究.x射线衍射数据表明,此嵌入化合物的晶体结构仍为单斜晶系,空间群为C2/m,晶胞参数a=0.879 nm,b=0.944 nm,c=1.070 nm,β=114.76°.相对于纯FePS3,层间距离增大0.33 nm.磁化率研究表明,从室温降到4.2 K过程中,此化合物经历了两级磁相变.在居里温度TC=84 K以下发生铁磁相变,奈尔温度TN=26 K以下为反铁磁相变.12-300 K变温Mossbauer谱研究证实,此化合物存在三个高自旋二价铁的位置,表明在嵌入反应过程中有电荷从客体分子转移到主体晶格中Fe-S的e*g反键轨道上,并有部分铁离子从晶格中脱出,从而在主体晶格中产生金属阳离子空位.铁磁性是由于自旋倾斜所致,而极低温度下自旋倾斜消失,又表现为反铁磁性.     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质影响

采用固相反应法制备了样品La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.12,0.15).通过测量样品的M～T曲线、M～H曲线和ESR曲线,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质的影响.结果表明:当x=0.00时,在262K时形成电荷有序相(CO相);当T>262K时,表现为顺磁;当T<190K时,表现为长程反铁磁(在AFM本底中存在少量FM成分),AFM/CO态共存;从262K(TCO)到190K,随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变.当x≈0.12时,在170K～180K残留CO相,而当x=0.15时,CO相消失,体系存在一个CO态融化过程,在极低温下存在顺磁铁磁(PMFM)相变.