Co掺杂对Mn$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;Sn$lt;sub$gt;1-$lt;em$gt;x$lt;/em$gt;$lt;/sub$gt;Co$lt;sub$gt;$lt;em$gt;x$lt;/em$gt;$lt;/sub$gt;C$lt;sub$gt;1.1$lt;/sub$gt;化合物的磁性质、熵变以及磁卡效应的影响

利用固态反应法制备了Mn₃Sn_1-xCo_xC_1.1 （x=0.05,0.1,0.2） 系列化合物,研究了Co掺杂对其磁性质、相变、熵变的影响. 随着Co掺杂量的增加,样品的居里温度由283 K先降到212 K （Mn₃Sn_0.9Co_0.1C_1.1） 后又升到332 K （Mn₃Sn_0.2Co_0.8C_1.1）,相变类型由一级相变逐渐转变为二级相变. 增大Co的掺杂量,Mn₃Sn_1-xCo_xC_1.1化合物的熵变峰值逐渐减小,磁熵变温区由9 K展宽到300 K. 当Co掺杂量为0.2时,相对制冷量达到最高,为103 J/kg （磁场强度为1.6 MA/m）. 由于室温附近良好的磁致冷效应,该类材料在磁制冷领域可能具有重要的应用前景. 关键词： 磁性质 相变 磁卡效应 相对制冷量     

HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3单晶的自旋重取向相变和磁热效应研究

本文采用光学浮区法生长了HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3单晶样品,对其磁性和磁热效应进行了研究.研究表明,微量Mn的掺杂使HoFeO_3的自旋重取向温度由58K升高到102K.磁化强度随温度变化和自旋重取向相变过程中的热滞现象共同说明,自旋重取向由原来HoFeO_3中的Γ_4(G_x,F_z)→Γ_2(G_z,F_x)自旋重取向变为HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3中的Γ4(G_x,F_z)→Γ_1(C_z,A_x)的自旋重取向.磁熵计算表明,虽然在a轴方向得到了-16.7J/kg·K的磁熵变,HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3的磁熵变显示出明显的各向异性,但是微量Mn的掺杂并未对HoFeO_3的磁熵造成明显的影响.     

Mo掺杂La_(0.7)Ca_(0.2)Ba_(0.1)Mn_(1-x)Mo_xO_3体系的磁电性质

本文采用固相反应法制备了高价态离子Mo掺杂的La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3(x=0,0.01,…,0.06)多晶样品,研究了Mo掺杂对样品的结构、磁性和磁电阻的影响.X射线衍射谱证实所有样品均为具有正交对称性的钙钛矿结构.零场冷却(ZFC)和加场冷却(FCH=0.01T)下其磁化～温度(M～T)曲线的测量表明样品随温度降低发生了从顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,T相似文献   

Tb掺杂双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁熵变和电输运性质

研究了Tb掺杂对双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7磁熵变和电输运性质的影响.样品采用传统固相反应法制备,两样品的名义组分可以表示为(La_(1-x)Tb_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.025),磁场为7 T时的最大磁熵变?S_M分别为-4.60 J/(kg·K)和-4.18 J/(kg·K).比较后发现,Tb元素的掺杂使得最大磁熵变值减小,但同时增大了相对制冷温区.电性测量结果表明,x=0.025的样品在高温区的导电机制可以用小极化子模型解释,与母体三维变程跳跃模型不同;当温度降低至三维长程铁磁有序温度(T_c~(3D))附近时,掺杂样品发生金属绝缘相变;掺杂后样品在T_c~(3D)附近,磁电阻取得极大值(约为56%),表明是本征磁电阻效应.     

钙钛矿锰氧化物Lao.8-x Eux Sro.2MnO3(x=0,0.05)的磁性和磁熵变研究

本篇文章主要研究钙钛矿氧化物La_(0.8-x)Eu_xSr_(0.2)MnO_3(x=0,0.05)中A位掺杂铕(Eu)后对样品的磁性和磁熵变的影响.采用传统的固相反应法制备多晶样品,根据数据拟合得到XRD图像和晶格参数,通过对两样品的M-T曲线和M-H曲线研究发现:x=0和x=0.05两样品在高温区均表现出顺磁性,居里温度T_c分别为283 K(x=0)和284 K(x=0.05),且在居里温度附近表现出铁磁性.随着掺杂量增加,样品的居里外斯温度降低(θ_(x=0)=322 K、θ_(x=0.05)=304 K),表明Eu~(3+)掺杂改变了系统内的铁磁耦合.在7 T磁场下磁熵变的最大值分别为2.73 J/kg·K和4.19 J/kg·K,表明Eu~(3+)掺杂使得最大磁熵变值增大.对比制冷效率,发现该系列样品具有作为磁制冷材料的潜质.     

Mn5Ge2.7M0.3 (M=Ga，Al，Sn) 化合物的磁性和磁熵变

研究了Mn₅Ge_2.7M_0.3(M=Ga，Al，Sn)化合物的磁性和磁熵变. x射线衍射实验表明，研究的化合物均呈六角Mn₅Si₃型结构. 三种原子对Ge原子的替代，使得平均Mn原子磁矩下降，但居里温度没有明显的变化. 由于磁矩的降低，导致磁熵变值的下降，在磁场变化为4.0×10⁶A·m^-1时，对应于M=Ga，Al和Sn的样品，最大磁熵变值ΔS^max_Ｍ分别为6.1，6.3和5.3J·kg^-1K^-1，但磁熵变峰值的半高宽ΔＴ_ＦＷＨＭ有所增加. 另外，Mn₅Ge_2.7M_0.3(M=Ga，Al，Sn)化合物在高于居里温度的Arrott曲线上出现了一个不连续点，即样品在一定温度下的顺磁磁化率在某一临界磁场下发生了突变，临界磁场与温度几乎呈正比关系.这可能是由于样品在加一定磁场时3d带的费米能级发生了变化，使得有效电子数的减少所致. 关键词： 居里温度 平均Mn原子磁矩 磁熵变 Arrott图     

La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系电荷有序的建立与融化

用标准的固相反应法制备了La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(0.00≤X≤0.15)多晶样品.通过对样品磁化强度-温度(M-T)曲线、磁化强度-磁场强度(MH)曲线及ESR谱的测量,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系的磁相变的影响.结果表明,随着W掺杂量的增加,体系磁相变发生了复杂的变化过程.当掺杂量为0.00≤X≤0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,反铁磁(AFM)/C0态共存于相变温度以下,电荷有序温度(Tco)随着W掺杂量的增加而增加.x≥0.12时,体系电荷有序态逐渐减弱并融化,在极低温度下存在顺磁-铁磁(PM-FM)相变.     

LaFe11.2Co0.7Si1.1合金在室温区的巨大磁熵变

在具有立方NaZn13型结构的稀土铁基化合物LaFe11.2Co0.7Si1.1中发现室温的巨大磁熵变，磁熵变的峰值位于居里温度Tc=274K处，5T外磁场下达到－20.3J/kg K约为相同的温区下金属Gd的2倍，LaFe11.2Co0.7Si1.1合金中强烈的磁弹性耦合，导致晶格在居里温度处出现巨大负膨胀，这是其巨大磁熵变的来源。     

钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性和电输运性质

本文采用传统固相反应法制备多晶La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)系列样品,通过测量其磁化强度与温度变化曲线(M~T)、磁化强度与外场变化曲线(M~H)、电子自旋共振谱(ESR)和电阻率与温度变化曲线(ρ~T)对样品的磁性和电输运性质进行了研究.结果表明:由于Nd~(3+)离子掺杂,使得系统中Co~(3+)和Co~(4+)离子之间的铁磁耦合增大,自旋与晶格的耦合作用增强,从而导致掺杂前后样品的磁性方面发生了改变:样品的铁磁转变温度TC和磁熵变值|ΔSM|均随掺杂量x的增加而增大,三个样品的TC分别为:190K、205K和233K,x=0.0样品在TC附近的相变为二级相变,x=0.1和x=0.15样品在TC附近的相变为一级相变.同样的,Nd~(3+)离子掺杂使得样品在电输运性质方面也发生了改变:由于Nd~(3+)离子掺杂,体系内Co离子的自旋态和无序性等均发生改变,从而使x=0.1样品中铁磁导电区域增大,尽管x=0.0和x=0.1样品均表现出绝缘体行为,但是随着掺杂量x的增加,电阻率大幅降低.     

La_(0.67)Ba_(0.33)Mn_(1–x)Zn_xO_3的磁性和电输运性质北大核心CSCD

采用传统固相反应法制备了La0.67Ba0.33Mn1–x Znx O3(0≤x≤0.2)多晶样品,系统研究了Zn掺杂对于多晶样品的结构,磁性和电输运性质的影响.XRD衍射表明样品均具有单一的立方钙钛矿结构.在外加磁场(H=1000Oe)环境中测得的磁化强度温度(M^T)曲线表明,在5~350K的温区内所有样品均发生了顺磁相(PM)到铁磁相(FM)的转变.样品的居里温度(TC)和磁化强度随着Zn的掺杂量的增加呈现下降的趋势,当x=0.1时,样品的TC和磁化强度与未掺杂的样品相比下降的幅度不大.但是当x=0.2时,样品的TC和磁化强度都发生明显的下降.从零场(H=0T)和外加磁场(H=2T)下测得的电阻温度曲线可见,样品在测量的温区范围内均发生绝缘相到金属相的转变.随着掺杂量的增加绝缘-金属相转变温度(TIM)向低温区移动,但是样品的电阻逐渐增大.所有样品在TIM附近呈现均出现磁电阻(MR)峰,随着Zn的掺杂量的增加MR值由x=0时的-22%(T=314.5K)增加到x=0.2时的-73%(T=80K),且样品的磁电阻温区被明显拓宽.     

基于伊辛模型的Fe_(0.5)Mn_(0.1)Al_(0.4)合金磁化强度和磁熵变蒙特卡洛模拟

基于伊辛模型的单自旋反转蒙特卡洛算法,考虑了粒子间的最近邻以及次近邻相互作用,研究了无序Fe0.5Mn0.1Al0.4合金的磁化强度和磁熵变.首先,强调了粒子间的次近邻相关作用对体系的磁性和热力学性质的影响,明确了次近邻相互作用系数,证实了低温合金阻挫的存在;其次,研究了在相变温度处(不同磁场下)磁化强度随外加磁场(温度)的变化情况以及磁性粒子对磁化强度的贡献,发现反铁磁性粒子Mn在低温区对Fe0.5Mn0.1Al0.4合金的相变起了主要作用,而高温区体系的相变是由铁磁性粒子Fe贡献的;最后,分析了体系在相变温度处磁熵变数值随外加磁场的变化情况以及磁熵变在不同的外磁场下随温度的变化情况,当外加磁场H=0.14(a.u.)时,Mn粒子在冻结温度处的平均磁化强度为零,体系处于最无序的状态,对应的磁熵变ΔS(0.1,0.14)达到了正向最大值,极值的位置对应于体系的相变温度.     

哈斯勒合金Ni45Co5Mn37In13的磁场诱导马氏体相变和反磁热效应研究

通过结构和磁性测量,对Ni45Co5Mn37In13多晶样品的马氏体相变性质进行了系统研究,发现Co原子的间隙掺杂能够提高三元合金奥氏体相与马氏体相之间的磁化强度差异(ΔM).以此为基础,结合基本热力学理论,总结了计算驱动完整马氏体相变所对应临界磁场在热力学上的一般表达式,并结合Ni45Co5Mn37In13的实验结果对该表达式进行了基本讨论,充分证明了磁场诱导马氏体相变不仅与该类合金两相之间的ΔM有关,而且还依赖于合金在相变过程的温度跨度与热滞后.此外,计算了Ni45Co5Mn37In13合金在磁场诱导马氏体相变过程中的反磁热效应.结果表明,该合金的饱和等温熵变约为27J/kg K.而且保持在一个非常宽的温度跨度内,以至于样品在50kOe磁场改变下的磁制冷量已经达到了约340J/kg.     

化合物HoMn6Sn6的磁晶各向异性及自旋重取向相变研究

采用交换相互作用的分子场理论模型对金属间化合物HoMn6Sn6的自旋重取向相变进行了研究.从理论上计算了HoMn6Sn6的易磁化方向以及Ho和Mn离子磁矩与c轴夹角随温度的变化.基于单离子模型计算了Ho离子的一阶和二阶磁晶各向异性常数K1R和K2R随温度的变化.研究表明,为了很好描述该化合物的自旋重取向相变,必须考虑Ho离子的四阶晶场项及相应的二阶磁晶各向异性常数K2R,K2R与K1R和Mn离子磁晶各向异性常数K1t之间的相互竞争是导致HoMn6Sn6自旋重取向相变的重要因素.     

半掺杂钙钛矿Pr_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3中磁熵变的标度律研究

对半掺杂氧化钴Pr0.5Sr0.5Co O3在居里温度(TC≈232 K)附近的磁熵变(ΔSM)进行了研究.研究表明,磁熵变的最大值(ΔSmaxM)依赖于外磁场强度(H):ΔSmaxM~Hn,其中n=0.55±0.14;半高宽(δTFWHM)与H有如下关系:δTFWHM~H0.4±0.1;而相对制冷能力(RCP)与H几乎呈线性关系.另外,在不同的温度和磁场强度下测得的磁熵变(ΔSM(T,H))能够重新标度为一条普适的曲线.依据该唯象的普适曲线,能够较准确的计算出在不同温度和磁场强度下磁熵变的大小.     

NaZn13型结构LaFe13-xAlxCy化合物的磁熵变与磁相变的研究

研究了NaZn13型结构LaFe13-xAlxC0.1(x=1.6,1.8)间隙化合物的磁制冷能力和磁相变.利用麦克斯韦关系式计算得到,高Al含量LaFe13-xAlx碳化物的最大磁熵变值|ΔS|m低于低Al含量碳化物的最大磁熵变值.随Al含量的增加,化合物的磁熵变峰展宽,但由于磁熵变大幅降低,衡量磁制冷能力的q值随之降低.基于朗道相变原理,考虑到自旋涨落的影响,磁自由能可以展开到磁化强度的6次方项,材料的相变类型由磁化强度的4次方项系数a3(T)的符号来进行判断.随着Al含量的增加,研究的碳化物相变由弱的一级相变转为二级相变.     

钙钛矿型锰氧化物(La_(0.8)Eu_(0.2))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,X-射线衍射分析表明,样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相.通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现:在300 K以下,随着温度的降低,样品先后经历了二维短程铁磁有序转变(T2D C≈282K)、三维长程铁磁有序转变(T3D C≈259K)、奈尔转变(T N≈208K)和电荷有序转变(T CO≈35K);样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在T N以下,主要处于反铁磁态;在T3D C达到370 K时,样品处于铁磁-顺磁共存态,在370 K以上时样品进入顺磁态.此外,分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到:样品在金属-绝缘转变温度(T P≈80K)附近出现最大磁电阻值,其位置远离T3D C,表现出非本征磁电阻现象,其磁电阻值约为61%.在T CO以下,电阻率出现明显增长,这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e g电子开始自发局域化增强所致.通过对(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T曲线拟合,发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.     

用电子顺磁共振和静磁化率研究Co掺杂CeFeAsO的磁性(英文)

我们合成了不同Co掺杂浓度的CeFe1-xCoxAsO,并测量其电输运性质和静磁化率.最佳掺杂浓度为x(Co)=0.15,且超导温度TC=11.3K.超导电性发生在很窄的掺杂范围内.静磁化率和电子顺磁共振测量显示在0.15和0.2两个组分样品中存在磁扰动.磁扰动与顺磁存在竞争关系.     

NaZn13型结构LaFe13－xAlxCy化合物的磁熵变与磁相变的研究

研究了NaZn₁₃型结构LaFe_13-xAl_xC_0.1(x=1.6，1.8)间隙化合物的磁制冷能力和磁相变.利用麦克斯韦关系式计算得到，高Al含量LaFe_13-xAl_x碳化物的最大磁熵变值|ΔS|_m低于低Al含量碳化物的最大磁熵变值.随Al含量的增加，化合物的磁熵变峰展宽，但由于磁熵变大幅降低，衡量磁制冷能力的q值随之降低.基于朗道相变原理，考虑到自旋涨落的影响，磁自由能可以展开到磁化强度的6次方项，材料的相变类型由磁化强度的4次方项系数a₃(T)的符号来进行判断.随着Al含量的增加，研究的碳化物相变由弱的一级相变转为二级相变. 关键词： 13-xAl_x碳化物')" href="#">LaFe_13-xAl_x碳化物 磁制冷能力 磁相变     

Ru掺杂La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xRuxO3的磁性和输运性质

利用固相反应法制备了Ru掺杂La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xRuxO3(x=0～0.06)的多晶样品,探讨了Ru掺杂对体系结构,输运性质以及磁电阻的影响.多晶X射线衍射证实所有样品均保持简单立方钙钛矿结构.通过零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)下的磁化曲线的测量发现随温度降低样品发生了顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,且样品的居里温度(Tc)随Ru掺杂发生了显著的变化,从x=0.00时的306.7K,下降到x=0.02时的294.3K,紧接着又上升到x=0.04时的302.4K.测得居里温度明显高于La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3体系,而且其磁性也大为增强.由零场和外加磁场H=1T测量得到样品的ρ～T曲线表明随温度降低样品同时发生了从绝缘体到金属的转变,绝缘体-金属转变温度低于相应的居里温度.适量的Ru掺杂降低了样品的电阻率,增强了低温时的磁电阻.     

间隙原子H,B,C对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁热效应的影响

研究了金属化合物LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_x(x=0,0.12,0.6,1.3),LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_y(y=0.1,0.2,0.3)和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_z(z=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)的磁性、结构和磁热效应.金属化合物样品均形成了良好的NaZn_(13)型单相结构.基于固相-气相反应或者固相-固相反应引入间隙H,B,C原子后,磁性基态从反铁磁态变为铁磁态,饱和磁化强度(M_s)和居里温度(T_c)均呈升高趋势.值得注意的是:随着B和C含量的增加,化合物的相变性质由弱一级相变过渡至二级相变;而随着H含量的增加,相变性质却从二级相变过渡至弱一级相变.同时,化合物LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_x,LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_y和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_z均呈现出相当大的磁熵变.在0—5 T的外磁场作用下,LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_(1.3),LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_(0.1)和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_(0.2)的最大磁熵变分别达到12.3,9.6和10.8 J/kg·K.此外,在0—5 T的外磁场作用下,LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_(0.6)的制冷能力达到259.2 J/kg,LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_(0.1)的制冷能力达到116.4 J/kg,而LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_(0.1)的制冷能力达到230.4 J/kg.