单晶NdMnO3的比热研究

研究了低温下NdMnO₃单晶的比热随温度和磁场的变化(2K≤T≤200K，0T≤H≤8T ).对应于 Mn磁矩亚晶格的A型反铁磁(A-AF)相变，零场下的比热曲线在85K附近出现尖锐的λ形峰，随 着磁场的增加，此λ峰降低展宽而且平滑变化，这与此温度附近磁化强度的变化规律一致. 与磁有序相变相关的熵变约为理论值的26％，这可能是由于磁有序涨落延续在较大温区造成 的.在20K以下，比热曲线出现了明显的肩膀形状的Schottky反常，其峰值随着磁场的增加而 逐渐向高温移动.考虑了低温下比热的各种贡献，根据Nd³⁺位有效分子场(H _mf) 引起的Nd^3＋基态双重态(GSD)劈裂对上述现象进行了解释.通过对2K≤T≤2 0K，0Ｔ≤ H≤8T范围内比热数据的拟合，得到了样品的GSD劈裂，德拜温度和A-AF自旋波劲度系数以及 它们对磁场的依赖关系.发现GdFeO₃型八面体旋转引起的A-AF结构中Mn磁矩亚晶 格的铁磁成分可能是H_mf的来源. 关键词： 比热 Schottky反常 反铁磁相变     

尖晶石结构自旋有序CaTi2O4单晶生长和磁化率特性研究

通过助溶剂熔融法并在氩气气氛炉中成功生长出高质量大尺寸的CaTi₂O₄的单晶.X射线衍射实验及能量损失谱EDS证实,制备的CaTi₂O₄单晶晶胞参数a=9.781?,b=9.966?,c=3.148?,所有样品均为单相,且符合化学计量比,样品高纯.通过直流磁化率的测量,首次给出了晶体的Van-Vleck顺磁因子为6.85×10^-5cm³/mol,Cure-Weiss温度为-0.44 K,呈弱反铁磁性.同时,通过单晶各向磁化率的测量,进一步确认了CaTi₂O₄晶体中一维有序Ti-Ti反铁磁dimer链的形成,并明确了其方向. 关键词： 2O₄')" href="#">CaTi₂O₄ 磁化率 各向异性 反铁磁二聚化     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶中的反常尖锋效应

使用牛津震动样品磁强计(VSM)研究了Bi₂Sr₂CaCu₂O₈单晶的磁滞回线.在20到40K温度之间发现了反常的尖锋效应,随样品O含量的增加,发生尖锋效应的外场也相应提高.可以认为在尖峰效应处发生了由涡漩物质的有序固态到无序固态的相变,在有少量点缺陷存在的BSCCO单晶相图上,B_sp线终止于20K温度处,在20K以下温区没有发生准格子到涡漩玻璃的相变,涡漩固相始终以准格子形式存在;可以认为尖峰效 关键词： 2Sr₂CaCu₂O₈单晶')" href="#">Bi₂Sr₂CaCu₂O₈单晶 磁滞回线 尖锋效应 相变     

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.     

铁基K0.8Fe2-ySe2体系的单晶生长与结构研究

本文报道了采用自助溶剂法对不同组分K0.8Fe2-ySe2单晶生长和结构研究的实验结果.X-射线衍射XRD(Cu靶和同步辐射)结构分析表明样品中存在两套衍射峰(分别对应相1和相2),相1能够用ThCr2Si2结构,空间群I4/mmm(No.139)指标化,对应超导相.而相2能够用单一米勒指数(0 0l)标定,可能对应一个新的物相.相2的存在能够在不同组分的KxFe2-ySe2单晶样品中很好的重复.利用高分辨透射电子显微镜(TEM)研究了K0.8Fe2Se2样品的"结构相分离"特征,结果表明样品中存在明显的位错缺陷,可能与两相结构的竞争有关.对K0.8Fe2Se2单晶样品直流磁化测量表明相2可能为弱铁磁性,从而引起高温Tp～125K的ZFC与FC磁性反常.     

单晶Ni52Mn24Ga24中马氏体变体择优取向的物理表征

关键词：     

控制成核生长大尺寸C60，C70单晶

通过改进双温区双温度梯度方法，成功地控制成核密度，分别生长出线度可达6mm和5mm的大尺寸C₆₀，C₇₀单晶，并对其表面形貌和晶体结构进行了研究. 关键词：     

蓝青铜K0.3MoO3单晶Peierls相变研究

测量了蓝青铜K_0.3MoO₃单晶Ｒ-Ｔ曲线，发现曲线在２８０Ｋ左右有异常变化，计算得到１８０Ｋ以下的半导体能隙为１３２０Ｋ（０.１１ｅＶ）．液氮温度下测量了晶体的非线性导电性，得到电场阈值为０.1２９Ｖ／ｃｍ．样品ＤＳＣ研究表明，样品在２４０Ｋ处经历一新的Ｐｅｉｅｒｌｓ相变，且为一级相变，据此对相变的微观性质进行了定量计算．１８０Ｋ附近Δｃ_p-Ｔ曲线表明，１８０Ｋ处的相变为一个二级相变加一个一级相变 关键词：     

脱氧La0.5Ca0.5MnO3样品的铁磁-反铁磁转变和电阻率变化

研究了氧空位对La_0.5Ca_0.5MnO₃ （LCMO）多晶块材的电输运和磁性质的影响. 随着氧空位的增加, 样品在高温段的电阻率一直增加, 并满足绝热小极化子模型, 而低温段的电阻率先下降后上升, 并出现明显的dR/dT>0的行为, 直至最后变为绝缘的. 氧空位的增加抑止了反铁磁相的出现, 使得脱氧的LCMO样品不发生反铁磁转变, 进一步增加氧空位则会抑制铁磁相. 关键词： 0.5Ca_0.5MnO₃')" href="#">La_0.5Ca_0.5MnO₃ 反铁磁相变 铁磁相变 脱氧     

GaAs(100)衬底上C60单晶膜的取向生长

利用双温区真空蒸发沉积技术成功地在GaAs（100）衬底上实现了完全（111）取向的C₆₀单晶膜的生长．用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射技术对C₆₀单晶膜的形貌和结构进行了分析．结果表明：能实现C₆₀取向生长的衬底温度范围很窄，温度过高或过低都易造成晶粒的取向无序．对实验结果做出了合理的解释，并讨论了C₆₀单晶膜的生长机制 关键词：     

Magnetic phase transitions and large mass enhancement in single crystal CaFe4As3

High quality single crystal CaFe₄As₃ was grown by using the Sn flux method. Unlike layered CaFe₂As₂, CaFe₄As₃ crystallizes in an orthorhombic three-dimensional structure. Two magnetic ordering transitions are observed at ～90 K and ～27 K, respectively. The high temperature transition is an antiferromagnetic(AF) ordering transition. However, the low temperature transition shows complex properties. It shows a ferromagnetic-like transition when a field is applied along b-axis, while antiferromagnetism-like transition when a field is applied perpendicular to b-axis. These results suggest that the low temperature transition at 27 K is a first-order transition from an AF state to a canted AF state. In addition, the low temperature electron specific heat coefficient reaches as high as 143 mJ/mol·K², showing a heavy fermion behavior.     

铁基超导1111体系CaFeAsF的单晶生长和物性研究

自2008年发现铁基高温超导以来,人们对该体系的材料探索和物理性质开展了广泛而深入的研究.然而,作为最早被发现并且体材料中临界转变温度最高的一大类材料, 1111体系长期以来一直缺乏大尺寸高质量的单晶样品,这严重制约了对这一材料体系相关物理问题的深入研究.最近几年,氟基的1111体系材料CaFeAsF的单晶生长取得了较大进展:以CaAs作为助熔剂,在常压下成功地生长出了毫米尺寸高质量的CaFeAsF母体以及Co掺杂的超导体单晶;在此基础上,多个研究组利用不同实验手段对该体系的物理性质进行了研究,并得到了一些比较重要的结果.本综述对该方向的进展进行初步总结,内容涵盖晶体生长、各向异性、强场下的磁阻、磁力矩、红外光谱、高压调控、量子振荡等内容.     

Bi2ZnOB2O6单晶偏振拉曼光谱

本文通过分析不同几何配置下的偏振拉曼光谱对非线性光学晶体的晶格振动模式进行了研究. 首先根据因子群分析,将晶体的振动模按晶体对称群的不可约表示进行分类,其次测量了晶体在10–1600 cm^-1范围内,不同几何配置下的偏振拉曼光谱,并在此基础上指认了晶体的晶格振动模式. 300 cm^-1以下的振动峰,归结为晶体的外振动,来自[BiO₆],[ZnO₄],[BO₄]和[BO₃]原子基团的平动和转动;300cm^-1以上为晶体的内振动,主要与Bi-O,和Zn-O键振动有关. 晶体拉曼光谱中最高振动频率达到1407 cm^-1,被指认为[BO₃]三角形中B-O键的伸缩振动,体现了[BO₃]基团中高的电子非局域化程度. 关键词： 2ZnOB₂O₆单晶')" href="#">Bi₂ZnOB₂O₆单晶 偏振拉曼光谱 振动模式     

强耦合磁失措自旋冰系统Dy2Ti2O7单晶生长和基本磁性质测量

利用红外光源浮区法生长出大尺寸、高质量的磁失措自旋冰化合物Dy₂Ti₂O₇单晶体.X射线衍射实验证实晶体具有面心立方结构，空间群为Fd3m，晶胞参数a＝1.0112(2) nm，［111］和［400］方向X射线衍射摇摆曲线半高宽分别仅为0.07°和0.05°.直流磁化率与温度关系测量给出晶体的Van Vleck顺磁因子为2.46×10^-5 m³/mol，有效磁矩μ_eff＝10.24(4)μ_B，Cure-Weiss温度Θ_CW＝1.1 K，揭示Dy₂Ti₂O₇具有弱的铁磁性.对磁性起源的综合分析表明，该自旋冰晶体磁性质主要来源于磁偶极相互作用，且相关最近邻长程偶极相互作用能量标度D_nn＝3.00 K. 关键词： 2Ti₂O₇')" href="#">Dy₂Ti₂O₇ 浮区法晶体生长 关联电子系统 自旋冰     

Pb掺杂对Cd_2Ru_2O_7反常金属态的调控

具有烧绿石结构的Cd_2Ru_2O_7在形成长程反铁磁序的同时进入反常的金属态.采用高压高温方法制备了一系列Pb掺杂的Cd_(2-x)Pb_xRu_2O_7(0≤x≤2)多晶样品,并系统研究了其晶体结构和电阻率、磁化率、热电势等物理性质.尽管Pb_2Ru_2O_7是泡利顺磁金属,但少量Pb~(2+)掺杂的样品Cd1.8Pb0.2Ru2O7却呈现出明显的金属-绝缘体转变,与施加静水压和少量Ca~(2+)掺杂的效果类似.通过与类似的烧绿石Ru~(5+)氧化物进行对比,提出Cd_2Ru_2O_7中的Ru~(5+)-4d~3电子态恰好处于巡游到局域过渡的区域,少量Pb~(2+)掺杂造成的晶格无序增强了电子的局域性,使得形成反铁磁序的同时伴随出现了金属-绝缘体转变.这表明具有烧绿石结构的Ru~(5+)氧化物是研究巡游-局域电子转变的理想材料体系.     

新型激光晶体Yb:KY(WO4)2的结构与光谱

采用顶部籽晶提拉法，以K₂W₂O₇为助溶剂，生长了Yb:KY(WO₄)₂新型激光晶体.经热重-差热分析，确定晶体熔点为1045℃，相变温度为1010℃.X射线粉末衍射测试，验证所生长的晶体为β-Yb:KY(WO₄)₂.晶体结构分析确定Yb:KY(WO₄)₂晶体由WO₆八面体连接而成，WO₆八面体是由双氧桥(WOOW)及单氧桥(WOW)构成.晶体粉末样品室温下的红外及拉曼光谱测试，确定WO₆原子基团、双氧桥及单氧桥的振动频率.晶体的吸收峰位于940nm，980nm，发射峰位于989nm—1030nm. 关键词： 晶体结构 光谱 晶体生长     

Anisotropic magnetic susceptibility of single crystal Ca2Y2Cu5O10 with edge-sharing CuO2 chain

We report a successful crystal growth of Ca₂Y₂Cu₅O₁₀ and anisotropic behavior of magnetic susceptibility associated with an antiferromagnetic phase transition. Single crystals were obtained by the floating-zone method using an infrared radiation furnace. Composition and structural characterization shows that the grown crystals are qualified for physical measurements. The magnetic susceptibility along each crystallographic axis shows a typical behavior of antiferromagnetic phase transition at T_N=31 K, and the ordered magnetic moments are found to lie along the b-axis.     

Charge order and spin order in Nd0.5Sr0.5Mn1? x (Ga x , Ti x )O3 system

Magnetic properties of Nd0.5Sr0.5Mn1-x(Gax,Tix)O3 system (0.04≤x≤0.4) were investigated through magnetization and electron spin resonance (ESR) measurements. It was observed that a small amount of Ti substitution for Mn will destroy the charge-ordering (CO) phase completely and induce the cluster-spin-glass phase in the system, which displays a procedure of collapse of CO and of an enhancement of spin ordering (SO) phase. In contrast, the Ga substitution for Mn induces a melting of CO phase in the system. It was observed that with substitution the CO phase is suppressed gradually and the remanent CO phase is retained all the while, and withal, there is a co-existence of AFM CO phase and FM SO at low temperature. In addition, an abrupt rise of magnetization was observed in M-Tcurves. We attributed this abnormal phenomenon to a transition from canted AFM SO to FM SO in CO region.     

Defects in Nd2CuO4 and Nd1.815Ce0.185CuO4 single crystals

We describe here four kinds of defects found in Nd₂CuO₄ and Nd_1.815Ce_0.185CuO₄ single crystals grown by the traveling solvent floating zone method. These defects include: (1) cracks, (2) inclusions, (3) gas bubbles and (4) uneven distribution of Ce⁴⁺. The formation mechanism of these defects and the measures of eliminating these defects are discussed. It is thought that the preparation of raw materials and stringent growth conditions are necessary to obtain high quality of Nd₂CuO₄ and Nd_1.815Ce_0.185CuO₄ single crystals.     

添加Fe(C5H5)2合成氢掺杂金刚石大单晶及其表征

在Ni₇₀Mn₂₅Co₅-C体系中添加含氢化合物Fe(C₅H₅)₂作为新型氢源, 利用温度梯度法, 在压力为5.5-6.0 GPa、温度为1280-1400 ℃的条件下, 成功合成出氢掺杂的宝石级金刚石大单晶. 通过傅里叶显微红外光谱发现, 随着Fe(C₅H₅)₂添加量的增加, 合成晶体中与氢相关的对应于sp³杂化C-H键的对称伸缩振动和反对称伸缩振动的红外特征峰2850和2920 cm^-1逐渐增强, 而晶体中氮含量却逐渐减少. 通过合成晶体的拉曼光谱分析发现, 金刚石的拉曼峰伴随Fe(C₅H₅)₂的添加向高频偏移, 这表明氢的进入在金刚石内部产生了压应力. 观察扫描电子显微镜图像发现, 在低含量Fe(C₅H₅)₂添加时晶体表面平滑, 而高含量添加时晶体表面缺陷增多, 且呈现出气孔状. 使用新的添加剂Fe(C₅H₅)₂作为氢源, 合成出含氢宝石级金刚石单晶, 丰富了金刚石单晶中对氢的研究内容, 也可为理解天然金刚石的形成机理提供帮助.