自旋梯状化合物Sr14(Cu1-y Fey)24O41的拉曼散射谱研究

利用常规的固相合成法制备了三种Sr14(Cu1-y-Fey)24O41(y=.,0.03,0.05)多晶样品,其中y=0.03是单纯Fe3 掺杂,y=0.05是Fe3 和Fe2 混合掺杂.在100-1500 cm-1频移范围内测量了这三种样品的偏振拉曼光谱.首先,通过与同类结构化合物的谱线比较,确定了在由两个子品格组成的简单Fmmm结构样品中,拉曼光谱的测量存在(4Ag 4B1g 3B2gB3G)模式.其次,实验观察到这三种样品都在1170 cm-1附近出现一弱峰,解释为非拉曼散射的红外活性的纵光学声子模,其中峰强的变化反映了空穴在自旋链与自旋梯之间的重新分布.导电性较强的y=0.03样品在1170 Cm-1附近的散射峰强度十分微弱,原因是CuO2自旋链上的空穴转移到了Cu2O3自旋梯上.     

原子簇La8-xBaxCuO6的原子磁矩和自旋极化的电子结构研究

利用MS-Xα方法研究了化合物La2-yBayCuO4的原子磁矩和自旋极化的电子结构.理论计算得到母相氧化物La2CuO4的Cu原子磁矩为0.37μB,与实验值0.48±0.15μB基本一致. 研究结果显示, 由于Ba原子对部分La的替代,使构成化合物的基本原子簇La8-xBaxCuO6的点群对称性降低,分子轨道简并度解除,轨道杂化效应增强,减弱了氧化物的(准)二维特性,导致Cu-O层与其近邻原子层的耦合增强,因此影响了原子层间的电荷迁移方向,对Cu-O层中载流子的性质有重要影响. 由于Ba掺杂在化合物中产生的空穴,不仅进入O格点,也同时进入Cu格点,对Cu-O层上Cu和O原子价态、磁矩以及电子态密度分布有重要影响. 研究结果认为,由于掺杂产生的空穴对化合物超导电性的影响具有两面性:初期掺杂有利于产生超导电性;当掺杂较多时抑制超导电性. 这是导致La214体系的超导转变温度Tc随掺杂量y的变化(即Tc-y拱形曲线)的一个重要原因.     

La_2Cu_(1-x)V_xO_(4+δ)(0≤x≤0.08)的晶体结构及电输运性质

本文研究了La2Cu1-xVxOv+δ(0≤x≤0.08)的结构及电输运性质.用Rietveld方法对所有样品的X射线衍射谱进行了拟合.结果表明,全部样品都具有正交对称性,晶胞参数随掺杂量的增加几乎没有变化.随着V掺杂量增加到0.08,而La2Cu1-xVxO4+δ中过量氧的平均值从0.006增加到0.007.没有掺杂的样品由于氧过量而存在相分离状态,体系中存在超导相与绝缘相的竞争相互作用.随着V掺杂量增加,超导相受到破坏,我们认为,V掺杂对超导电性抑制的原因可能是载流子浓度的减少和载流子的局域化所致.     

Bi4-xLaxTi3O12-SrBi4Ti4O15,共生结构铁电材料拉曼光谱研究

在常温下，对La掺杂共生结构铁电陶瓷Bi_4-xLa_xTi_3O_12-SrBi_4-yLayTi_4O_15［BLT-SBLT(x+y),x+y= 0.00, 0.25,0.50,0.75,1.00,1.25,1.50］进行了拉曼光谱研究.结果表明，在掺杂量低于0.50时，La只取代类钙钛矿层中的Bi，当掺杂 量高于0.50后，部分La开始进入(Bi_2O_2)^2+层. La取代(Bi_2O_2)^2+层中的部分Bi以后，(Bi_2O_2)^2+层结构发生变化 ，原有的绝缘层和空间电荷库的作用减弱，导致材料剩余极化下降. La掺杂量增至1.50时，样品出现弛豫铁电性，这与30cm^-1以下模的软化相对应，说明La掺杂可引起材料 的结构相变. 关键词： Bi4-xLaxTi3O12-SrBi4Ti4O15 La掺杂 声子模 拉曼频移     

Mn掺杂对La_(0.925)Pr_(0.925)Sr_(0.15)CuO_4磁性和超导电性的影响

La0.925Pr0.925Sr0.15Cu1-xMnxO4+y(LPSCMO)多晶样品采用传统的固相反应法制备.X射线衍射表明:LP-SCMO具有典型的空穴搀杂的T-214相的结构.磁化率测量显示:Mn掺杂在x≤0.05范围内具有超导转变;Tc随x的增大逐渐减小.对x≥0.10的样品,在低温区(大约10K)存在反铁磁转变,并且转变温度变化不大.对于x≥0.15的样品,在220K附近存在类似巨磁阻材料的铁磁性转变,并对其产生的机理进行了分析.     

钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Eu_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.15)的磁性和电性研究

通过传统固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.15)多晶样品,并且对其磁性和电性进行了研究.磁性测量表明:随着温度的降低,样品经历了一个复杂的转变过程,在温度为T*时经历二维短程铁磁有序转变,在温度为TC时进入三维长程铁磁态.随着Eu的掺杂,T*和TC减小,并且样品(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7在低温区表现出自旋玻璃行为.电性质测量表明:在母体La4/3Sr5/3Mn2O7中La位掺杂Eu后电阻率明显变大,金属绝缘转变温度TMI降低,磁电阻峰值增大.这些影响归因于较小的Eu3+离子替代La3+离子导致平均离子半径减小,晶格发生畸变.此外,较小的Eu3+离子优先占据层间岩盐层的R-site,使La3+,Sr3+,Eu3+离子在(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7中的分布更加有序,所以x=0.15的样品的ρ-T曲线只有一个峰.     

Na2Ca6La2(PO4)6F2:Eu3+的荧光和结构的局部对称性

稀土Eu3+离子的荧光谱线的数目、位置和强度与其所处的周围环境对称性有明确的联系。为了测定La3+离子在Na2Ca6La2(PO4)6F2相中所处格位的对称性,合成样品时,适量掺杂Eu3+离子,得到Na2Ca6La2-x(PO4)6F2:Eux红色荧光体。研究此种发光体的荧光光谱性质,能够证实La3+在Na2Ca6La2(PO4)6F2中处于两种不同的对称格位(D3h和C6)。     

电子型超导体Pr1.85Ce0.15CuO4-δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0.15CuO4-δ(PCCO)中V4 离子替代Cu2 离子后对其超导电性的影响.Pr1.85Ce0.15Cu1-xVxO4-δ(x=0～0.10)电阻率测量结果显示:微量(x≤0.04)V4 离子替代Cu2 离子可以改善样品的超导电性;随着替代量的增加,体系的超导电性逐渐被抑制,x=0.08时超导电性消失.我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V4 替代Cu2 对PCCO超导电性的影响机制.霍尔系数实验结果表明,替代量较少时,体系中载流子浓度随着x的增加而增加,有助于超导电性的改善,但是当替代量增加到一定程度时,晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现,抑制了超导电性.     

La2CuO4型超导体中电荷有序行为的超声衰减特性研究

本文系统研究了La2CuO4型超导体中电荷有序行为相关的超声衰减特性.在La1.88-yNdySr0.12CuO4系列样品中观察到由于动态及静态的电荷条纹与晶格之间耦合而导致的超声声速和衰减异常.不同磁场下La1.88Sr0.12-xBaxCuO4系列样品的超声衰减特性表明x≤0.04的样品中存在局域的电荷条纹有序,外加磁场压制超导电性后能够导致局域电荷条纹序的增强.实验结果表明电声子相互作用在铜氧化物超导体的电荷有序现象中扮演着重要的角色.     

La1.85Sr0.15CuO4纳米线阵列的微结构与超导电性

采用溶胶-凝胶结合多孔氧化铝硬模板约束的方法,成功制备出直径约30nm的La1.85Sr0.15CuO4纳米线阵列,用XRD与X-ray EDX测定了所制备纳米线的物相与成分;FE-SEM与TEM表征了其形貌特征;由HRTEM与SAED测量分析了其微结构;磁化强度的测量结果表明样品具有Tc= 30 K的超导电性,比块材La1.85Sr0.15CuO4的Tc稍低.分析表明所制备的样品中存在一种a,b轴拉伸,c轴压缩的结构畸变,减弱了铜氧面内Cu3d和O2p轨道的杂化程度,减小了a,b面内的态密度,从而压制了体系的超导电性.     

(Bi, La)4Ti3O12-Sr(Bi, La)4Ti4O15共生结构铁电材料性能研究

采用固相烧结工艺,制备了不同La掺杂量(x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00,1.25和1.50)的(Bi, La)4Ti3O12-Sr(Bi, La)4Ti4O15 (SrBi8-xLaxTi7O27)共生结构铁电陶瓷样品.用x射线衍射对其进行微结构分析,并测量铁电、介电性能.结果发现,La掺杂未改变Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15共生结构铁电材料的晶体结构.随掺杂量的增加,样品的矫顽场(Ec)略有增加,剩余极化(2Pr)先增大,后减小.在x＝0.50时,2Pr达到极大值,为25.6 μC*cm-2,与Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15相比,2Pr增加了近60%,而Ec仅增加约10%.随La掺杂量的增加,样品的居里温度TC逐渐降低,x＝0.50时,TC=556 ℃.在x=1.50时,样品出现弛豫铁电体的典型特征.     

Mn、Ti掺杂对NaxCoO2体系超导电性和电荷有序化影响

本文研究了Mn、Ti掺杂对Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O超导电性和 Na0.5Co1-xMxO2材料电荷有序现象的影响.我们成功合成了Na0.7Co1-xMxO2(M= Mn和Ti,0≤x≤0.1)系列样品,并采用不同强度氧化剂氧化脱钠,分别获得Na0.5Co1-xMxO2和水合物Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O (0≤x≤0.1, M= Mn和Ti).X射线衍射分析表明所有样品都是比较好的单相,它们的晶格常数随着Ti和Mn的含量发生系列变化.物性检测显示Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O的超导电性随着Mn和Ti掺杂量的增加明显减弱,在Mn掺杂为x=0.02 或Ti掺杂为x=0.01时其超导电性消失;磁性检测发现随着掺杂量的增加,Na0.5Co1-xMxO2电荷有序态被逐渐破坏,其中掺Mn比掺Ti对电荷有序化行为的影响更为明显.     

YBCO中钙掺杂对CuO_2面空穴浓度的影响

本文通过固相反应法制备了(Y1-xCax)Ba2Cu3O7-δ(x=0,0.06,0.12)多晶样品并在流动氧气下退火,研究了Ca掺杂对超导体CuO2面空穴浓度的影响.热重分析结果显示,相同退火条件下Ca2+/Y3+替代所引入的空穴不会被氧含量的降低所完全补偿.热电势测量数据显示,低温退火就可使未掺杂样品处于"临界掺杂浓度",而低剂量Ca掺杂则有可能降低CuO2面的空穴浓度.观察发现无论是否掺Ca样品的p(δ)函数都呈非线性关系,可能来源于CuO1-δ链的有序性.计算显示Ca2+/Y3+替代可能降低材料的超导性能.     

PrLa1-xSrxCuOz和Pr1-y LaCeyCuOz的超导电性

利用固相反应法制备了分别掺杂Sr和Ce的PrLaCuOz系列氧化物.XRD衍射结果表明,Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构,Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T′-214结构.利用Quantum Design PPMS-VSM对所有样品的进行了M-T测量(5～300K;100高斯和5000高斯).临界温度随掺杂量变化的关系表明,当0.08≤x≤0.30时,PrLa1-xSrxCuOz(PLSCO)具有超导电性,并在x=0.15时达到最高值Tcmax=26K;当0.08≤y≤0.15时,Pr1-y LaCeyCuOz (PLCCO)具有超导电性,Tcmax=24.9K出现在y=0.12处.磁性质测量还表明,Sr的引入对体系的磁矩影响不大,而Ce的掺入使样品在35K附近出现了反铁磁转变.     

Al掺杂志LaBa2Cu3Oy体系的物理性质的影响

利用红外光谱,电子顺磁共振以及电阻率等实验手段,对LaBa2Cu3-xAlxOy(0≤x≤0.7)系列样品进行了研究.结果表明：Al掺杂导致了体系电荷的重新分布.随着Al掺杂量的增加,超导电性被很快地抑制,电阻率逐渐增大.随着Al掺杂量的增加,Cu(1)O(1)(530cm-1)的伸缩振动模的强度逐渐增大,并向低频方向移动,而Cu(1)O(4)(590cm-1)的震动模逐渐向高频方向移动.电子顺磁共振实验(EPR)揭示了不同含量的Al掺杂对Cu2＋的自旋关联行为的影响.本文对不同掺杂区的声子振动、自旋关联变化和输运性质进行了分析讨论.     

La2CuO4型超导体中电荷有序行为的超声衰减特性研究

本文系统研究了La2CuO4型超导体中电荷有序行为相关的超声衰减特性。在La1．88-y，NdySr0．12CuO4系列样品中观察到由于动态及静态的电荷条纹与晶格之间耦合而导致的超声声速和衰减异常。不同磁场下La1.88Sr0.12-xBaxCuO4系列样品的超声衰减特性表明x≤0．04的样品中存在局域的电荷条纹有序，外加磁场压制超导电性后能够导致局域电荷条纹序的增强。实验结果表明电声子相互作用在铜氧化物超导体的电荷有序现象中扮演着重要的角色。     

高压增氧T''相 R2CuO4+δ(R=Nd～Tm)低温磁性研究

T'相R2CuO4稀土铜氧化合物由于尺度效应而产生弱铁磁性行为已经被人们关注,报导了通过高温高氧压(6 GPa,1 000 ℃)合成稀土T'相R2CuO4(R＝Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Tm)化合物的结构和磁学性能.磁化率曲线显示,在低温下所有的高压增氧R2CuO4样品都出现新的低温弱铁磁性反常行为,转变温度在28 K附近.新的低温弱铁磁性行为是由于CuO2面上微量氧空穴的掺入,使处于反铁磁有序CuO2面形成局域化的铁磁性团簇造成.实验证明新发现的低温弱铁磁性行为与尺度效应产生弱铁磁性行为属于完全不同的物理机制.结果还预示T'相R2CuO4稀土铜氧化合物很难通过空穴掺杂而实现超导.     

新型红色荧光粉NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu~(3+)的制备及发光性质研究

采用高温固相法合成具有余辉性能的发光材料NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu~(3+)(x=0,0.5,1,1.5,2)。用X射线衍射(XRD)和荧光光谱对样品的晶体结构和发光特性进行表征。测试结果表明,在900℃下烧结8 h所合成的NaLa_(0.7)(MoO_4)_(2-x)(WO_4)_x∶0.3Eu~(3+)样品为纯相Na La(Mo O_4)_2,样品可被近紫外光393nm和蓝光462 nm有效激发,其发射主峰位于615 nm处,属于Eu3+的5D0-7F2跃迁。Na La_(0.7)(Mo O_4)_(2-x)-(WO_4)_x∶0.3Eu~(3+)的发光强度随着W6+浓度的增加而增大,当W6+掺杂量x=1时发光最强,而后随W6+掺杂浓度的增加出现浓度猝灭现象。通过计算得到样品在393 nm和462 nm激发下的色坐标,当W6+的掺杂量x=1时,样品的红光色纯度最好。     

Al掺杂对LaBa2Cu3Oy体系的物理性质的影响

利用红外光谱．电子顺磁共振以及电阻率等实验手段，对LaBa2Cu3-xAlxOy（0≤x≤0．7）系列样品进行了研究．结果表明：Al掺杂导致了体系电荷的重新分布．随着Al掺杂量的增加，超导电性被很快地抑制，电阻率逐渐增大．随着Al掺杂量的增加，Cu（1）-O（1）（530cm^-1）的伸缩振动模的强度逐渐增大，并向低频方向移动。而Cu（1）-O（4）（590cm^-1）的震动模逐渐向高频方向移动．电子顺磁共振实验（EPR）揭示了不同含量的Al掺杂对Cu^2＋的自旋关联行为的影响．本文对不同掺杂区的声子振动、自旋关联变化和输运性质进行了分析讨论．     

纳米Ce_(1-x)(Fe_(0.5)La_(0.5)x)O_(2-δ)固溶体的水热合成及光谱分析

采用水热方法合成Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-δ固溶体。利用X射线衍射技术(X-ray diffraction tech-nique,XRD)表征样品的相结构,并对固溶体的晶胞参数进行拟合,通过紫外可见漫反射光谱(UV-Vis dif-fraction spectrum)及拉曼光谱(Raman spectrum)表征其电子跃迁性能及由于双离子掺杂所引起的一系列掺杂效应。XRD结果表明,Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-δ固溶体为CeO2立方萤石结构,当掺杂量增加到x=0.30时出现了微弱的Fe2O3杂相衍射峰;讨论了两种离子在晶格中不同的取代位置。晶胞参数随着掺杂量的增大而逐渐增大,当掺杂量达到x=0.18后保持基本不变。紫外漫反射光谱表明,随着掺杂量的增大,固溶体的带隙吸收边红移,即能隙逐渐减小,Fe离子在CeO2晶格中表现为+3价。Raman光谱F2g振动峰位逐渐向低波数方向移动,同时振动峰逐渐宽化,进一步证明了掺杂离子的影响效应。