Nd0.67Sr0.33MnOy(y<3.0)中的自旋相关电致电阻效应

用固相反应法制备系列Nd_0.67Sr_0.33MnO_y(y = 3.00—2.80)多晶样品.样品输运性质表现出自旋相关电致电阻特征.对氧含量等于化学计量样品，在测量温度范围内电阻不随负载电流变化，I-V曲线符合线性欧姆定律.对氧含量低于化学计量样品，当高于某一特征温度时，电阻变化符合线性欧姆定律；但低于这一特征温度时，电阻大小与负载电流有关，I-V曲线偏离线 关键词： 钙钛矿结构锰氧化物 电致电阻效应 自旋相关界面输运 氧缺陷     

热压处理对Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷磁电输运影响

在温度1273 K、压强9 GPa条件下对固相烧结Nd_0.7Sr_0.3MnO₃陶瓷样品进行热压处理. 结果发现, 处理后样品的晶体结构和空间群没有改变, 但晶胞参数和结构参数, 特别是样品的显微结构发生了很大变化. 这些变化对样品的磁电输运产生显著影响: 在磁性上, 热压样品的低温饱和磁矩减小并出现磁矩排列弥散特点; 在电输运方面, 当负载电流小于1.5 mA时, 与烧结样品一样, 热压样品不产生电致电阻 (ER) 效应, 并在金属-绝缘体转变点出现最大磁电阻 (MR). 但在低温下, 热压样品仍有较大MR值. 当负载电流超过1.5 mA时, 热压样品原R-T曲线中的电阻峰替变为一电阻平台, 且随负载电流增大, 平台逐渐宽化, 阻值减小, 出现ER行为. 有趣的是, 在外磁场作用下, 电阻平台随外场增大逐渐变窄、消失并又演变为一电阻峰. 这些奇特的输运行为除与热压处理导致样品晶粒绝缘化有关外, 可能还与热压导致粒间相的形成有关.     

Nd0.7Sr0.3MnO3中显微结构相关电致电阻效应

用固相反应和高能球磨合成后续热处理两种方法分别得到钙钛矿结构Nd_0.7Sr_0.3MnO₃氧化物.两种不同方法得到的多晶样品,虽然晶体结构相同,化学成分和晶粒大小相近,但它们电输运性质却表现出很大差异.用固相反应法制得的样品的电阻几乎不随负载电流的变化而变化,即不表现电致电阻行为;而通过高能球磨合成后续热处理方法得到的样品电阻随外加电流增大而急剧减小,出现显著电致电阻效应.产生这种截然不同电输运特性的原因可能与样品的显微结构和界面性质有关. 关键词： 电致电阻效应 显微结构 钙钛矿结构锰氧化物 界面电阻     

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...     

A位Eu掺杂对La0.7Ca0.3MnO3电输运的影响

采用传统的固相反应法制备出了高质量的La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(其中x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20)系列样品,并对其进行了XRD,电阻-温度测量.实验结果表明,随着Eu掺杂量的增加,样品的金属-绝缘体转变温度朝低温附近移动,峰值电阻增加.通过对A位平均离子半径和尺寸无序度的计算,我们发现,由Eu掺杂导致A位平均离子半径〈rA〉减小,尺寸无序度σ2增大,使晶格畸变加剧,从而削弱了eg巡游电子在Mn3 和Mn4 之间的跃迁,同时促进了自旋极化子的形成.我们还对样品电阻-温度曲线的高温部分进行了拟合,对于x=0.00的样品,曲线可以用非绝热近似下的小极化子模型拟合;当掺杂量为x=0.05,0.10,样品的导电机理符合变程跳跃模型;进一步加大掺杂量,当x=0.15,0.20时,样品的电输运行为可以用晶格极化子与自旋极化子共存来解释.     

自旋玻璃LaFe_yNi_(5-y)的磁性研究

本文报道了金属间化合物LaFe_yNi_(5-y)(0.5≤y≤1.1)的自旋玻璃特性。测定了样品的自旋玻璃冻结温度T_f。y≤0.9时,在一定温度下,样品中发生顺磁-自旋玻璃转变,T_f近似为y的线性函数,y≥1.0时,材料将发生顺磁-铁磁-自旋玻璃转变。     

双钙钛矿Sr_2CrWO_6的磁性与输运性质研究

研究了双钙钛矿Sr2 CrWO6的磁性和输运性质 .Sr2 CrWO6多晶在Ar气及真空气氛中经固相烧结而形成 .X射线衍射分析表明主相为Sr2 CrWO6,少量杂相为SrWO4 .热磁测量表明样品的居里温度为 480K左右 .电阻随温度降低而升高 ,类似于绝缘体 ,在外场 5T ,低温下 (2 5K)磁致电阻 (MR)可达 2 0 % ,但MR随温度升高而趋于零 .较大的矫顽力 (5 97× 10 4 A/m)以及低场部分MR H曲线偏离高场下的线性曲线显示样品可能有较强的磁各向异性     

自旋玻璃LaFeyNi5-y的磁性研究

本文报道了金属间化合物LaFe_yNi_5-y(0.5≤y≤1.1)的自旋玻璃特性。测定了样品的自旋玻璃冻结温度T_f。y≤0.9时,在一定温度下,样品中发生顺磁-自旋玻璃转变,T_f近似为y的线性函数,y≥1.0时,材料将发生顺磁-铁磁-自旋玻璃转变。 关键词：     

极化子比率变化对自旋注入有机半导体性质的影响

从自旋扩散方程和欧姆定律出发研究了铁磁层到有机半导体的自旋注入,得到了系统的电流自旋极化率。有机半导体中的载流子为自旋极化子和不带自旋的双极化子,极化子比率在有机半导体内随输运距离变化。通过计算发现匹配的铁磁和有机半导体电导率有利于自旋注入;通过调节界面电阻自旋相关性,电流自旋极化率可获得很大程度提高;极化子比率衰减速率对有机半导体电流自旋极化率具有非常重要的影响。     

Bi-2212单晶本征Josephson结的制备及其非线性行为

采用自助熔剂固态反应法制作了Bi2Sr2CaCu2O8+x单晶,使用光刻蚀和Ar离子刻蚀技术在Bi-2212单晶表面制作了台阶结构的Josephson本征结.用三引线和四引线法分别测量了该样品零场下c轴方向的电阻-温度(R-T)关系和恒定温度(14.4K)时的I-V特征曲线.I-V曲线具有典型的多分支非线性行为,并对该实验结果进行了讨论.     

氧含量对La0.35Ca0.65MnOy电磁性质的影响

通过将样品放置在石墨粉旁,在高温下氮气氛中退火来改变La0.35Ca0.65MnOy的氧含量.脱氧初期氧含量的改变对样品的电输运特性有显著的影响,而磁性质的变化不大.氧含量y=2.902,2.861,2.852的样品电阻率随氧含量的减少而增大.但随氧含量的进一步减小(y=2.816),样品的电阻率反而减小,但样品在进一步脱氧时(y<2.810)发生分解.本工作表明在La0.35Ca0.65MnOy体系中可以通过改变氧含量使Mn3+/Mn4+比与La1-xCaxMnO3中出现巨磁阻效应的Mn3+/Mn4+比相近,但并不能使La0.35Ca0.65MnOy出现巨磁阻效应.     

SrTiO3掺杂La-K-Mn-O系统的电磁性质

用溶胶-凝胶制备了La_0.833K_0.167MnO₃-SrTiO₃ (LKMO/STO)系列样品，并研究了它们的结构、磁性和输运特性.X射线衍射实验表明，1200℃烧结的LKMO/STO (STLK12)是一个均匀的固溶相.其电阻率表现为绝缘体的行为，而纯La_0.833K_0.167MnO₃ (LKMO)样品随温度的升高则有金属-绝缘体转变.在低场下(μ₀H=0.02 T)，对STLK12样品，当温度从220 K降低到4 K时，磁电阻从0.2%升高到11%.在高场下(μ₀H=5.5 T)，随着温度降低，磁电阻几乎是线性增大.在4.2 K时，达到65%.比纯LKMO样品40%的磁电阻高出了25%. 我们用晶界处的自旋极化隧穿效应定性地解释了这种增强的磁电阻效应. 关键词： 低场磁电阻 高场磁电阻 自旋极化隧穿 钙钛矿     

La0.67Sr0.33MnO3薄膜光响应特性研究

实验测量了在不同温度和电场下,超巨磁电阻CMR(colossal magnetoresistance)薄膜材料La_0.67Sr_0.33MnO₃(LSMO)的光响应特性.发现样品被激光照射后,具有光诱导电阻变化的特性.在温度小于居里点Tc时,电阻随温度升高而增大,在Tc以上时,电阻则随温度升高而减小.通过对样品的光脉冲响应和偏置电场的关系分析,可认为其光响应特性的机理与激光激励下引起的自旋系统变化有关.     

Fe1.01Se0.4Te0.6单晶的超导电性研究

本文采用自助溶剂法生长得到Fe1.01Se0.4Te0.6单晶样品,超导零电阻温度Tczero=11.0 K,部分样品经400℃进行48小时退火之后,超导零电阻温度变为Tczero=7.0K.分析表明退火后样品的Fe含量变大,超导电性被部分抑制.通过磁场下电阻率-温度曲线的实验测量,用WHH(Werthamer-Helfand-Hohenberg)方法估算得到退火前后样品在0K附近的上临界场分别为83.2T和61.3T.上临界场μ0Hc2(T)随温度变化曲线在0T附近向高温方向上翘,说明样品具有"二流体"行为.直流磁化曲线在40K和120K分别出现向下弯曲,40K处的变化可能对应于过量Fe的自旋冻结.应变测量结果显示样品在117K时应变值发生一个突变,变化量约为晶格参数的0.06%,显示样品发生一个结构相变.因此,120K处的磁化下降对应于样品从四方相到正交相的结构转变.     

SrTiO3掺杂La-K-Mn-O系统的电磁性质

用溶胶-凝胶制备了La0.833K0.167MnO3-SrTiO3(LKMO/STO)系列样品,并研究了它们的结构、磁性和输运特性.X射线衍射实验表明,1200℃烧结的LKMO/STO(STLK12)是一个均匀的固溶相.其电阻率表现为绝缘体的行为,而纯La0.833K0.167MnO3(LKMO)样品随温度的升高则有金属-绝缘体转变.在低场下(μ0H=0.02 T),对STLK12样品,当温度从220 K降低到4 K时,磁电阻从0.2%升高到11%.在高场下(μ0H=5.5 T),随着温度降低,磁电阻几乎是线性增大.在4.2 K时,达到65%.比纯LKMO样品40%的磁电阻高出了25%.我们用晶界处的自旋极化隧穿效应定性地解释了这种增强的磁电阻效应.     

2H-Nb0.9Ta0.1Se2中磁通涡旋输运的标度行为

测量了2H-Nb_0.9Ta_0.1Se₂单晶样品在不同电流下电压随磁场变化的曲线V(H),并从V(H)曲线得到V(I)数据.使用标度关系V=α(I-I_c)^β进行了拟合,得到了临界电流随磁场I_c(H)和微分电阻随磁场R_d的变化关系.在微分电阻随磁场变化的曲线中,电流较大时,靠近上临界磁场H_c2附近出现一个强峰,而在低电流下,该峰消失.同 关键词： 磁通涡旋 标度定律 临界电流峰效应     

GaMnN铁磁共振隧穿二极管自旋电流输运以及极化效应的影响

通过理论计算研究GaMnN铁磁共振隧穿二极管自旋电流输运特性.理论结果表明在电流特性曲线上出现两个明显的自旋分裂峰.该电流自旋分裂峰和相应的自旋极化随温度的升高而逐渐减小消失.当进一步考虑到GaN异质结界面极化电荷影响时,自旋向下的电流共振峰得到明显增强,同时电流的自旋极化也得到相应的提高.在一定的极化电荷条件下,可以获得较高的自旋极化电流. 关键词： GaMnN 共振隧穿 自旋电流 极化电荷     

2H-Nb_(0.9)Ta_(0.1)Se_2中磁通涡旋输运的标度行为

测量了 2H Nb0 .9Ta0 .1 Se2 单晶样品在不同电流下电压随磁场变化的曲线V(H) ,并从V(H)曲线得到V(I)数据 .使用标度关系V =α(I-Ic)β进行了拟合 ,得到了临界电流随磁场Ic(H)和微分电阻随磁场Rd 的变化关系 .在微分电阻随磁场变化的曲线中 ,电流较大时 ,靠近上临界磁场Hc2 附近出现一个强峰 ,而在低电流下 ,该峰消失 .同时在临界电流峰效应区的起始处出现一小峰 .实验结果表明掺Ta后 ,涡旋体系的动力学特性发生了显著的变化 .     

钙钛矿(La1-yTby)0.67Sr0.33MnO3的超巨磁电阻效应

采用固相反应烧结法制成了钙钛矿(La_1-yTb_y)_0.67Sr_0.33MnO₃(y=0—1)多晶样品.研究了样品的微观结构,常温、低温下的磁性,样品的磁电阻随温度、成分的变化关系,电阻随温度变化特性等.并在y=0.40样品中,170K附近、最大磁化场为7T时,观察到了900%的巨磁电阻. 关键词：     

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.