面心立方点阵上Ising自旋1/2系统反铁磁性和AB合金超点阵的统计理论——配分函数的级数展开法

本文使用配分函数级数展开法,作出面心立方(fcc)点阵上具有最近邻交换作用-J的Ⅰ型反铁磁系统(Ising自旋1/2)的统计理论,引入了0⁺的次近邻相互作用以排除基态的简并问题,写出高温无序态的自由能的tanh(J/kT)的幂级数和低温有序态的自由能的exp(-4J/kT)的幂级数,运用求Pad近似式得出两者在温度T_c=1.74J/k处相交,故其顺磁-反铁磁的转变为一阶相变,我们算出了有关的物理量,长程和短程有序度、内能、熵、比热以及磁化率等随温度变化的曲线,它们都在T_c点出现突变,其潜热Q=T_c△S=0.44J,fcc上以CuAuI为典型的合金有序化问题与上述课题虽然是不同的物理对象,但它们的自由能的表式是同一的,因而以上算出的相交特征和相应的物理量对于二者都同样适用,最后我们还解析地证明了T_c-H曲线在H=0点T_c为极大值。 关键词：     

PLZST反铁电陶瓷电场诱导相变与相稳定性的研究

在三方铁电(FE)-四方反铁(AFE)的准同型相界附近制备了一系列组份为(Pb_0.97La_0.02)(Zr_1-x-ySn_yTi_x)O₃(x=0.09或0.1;0.16≤y≤0.38)的反铁电陶瓷.研究了Sn含量y对电场诱导AFE→FE相变电场E_c、反铁电双电滞回线损耗ΔE、以及温度诱导FE→AFE相变温度T_FE，AFE→顺电(PE)相变温度T_c的影响.沿AFE-FE相界Ti含量一定的条件下，E_c随着Sn含量y的增加而增大，ΔE减小，T_FE与T_c均降低.场诱相变的回线参量E_c，ΔE与相变温度T_FE和T_c相关联.在直流偏压下用原位X-射线衍射表征了相变时晶格结构的变化，结果表明，当电场达到AFE→FE相变临界场时，伴随相变的发生，晶格结构由四方相转变为三方相，晶胞体积增大. 关键词：     

金属间化合物RMn2Ge2(R=La,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb和Y)中的自发磁相变 及相变时的磁弹性异常

在10—800K的温度范围内用X射线衍射方法测量了RMn₂Ge₂(R=La,Pr ,Nd,Sm,Gd,Tb和Y)的晶格常数与温度的变化关系.在各种类型的自发磁相变观察到晶格常数 的磁弹性异常现象.实验得出,自发磁相变时的磁弹性异常主要由Mn次晶格引起,并且Mn-Mn 交换相互作用能不仅与晶格常数a有关,而且与晶格常数c有关.用Kittle的交换反转模型讨 论了低温时的铁磁—反铁磁一阶相变. 关键词： 稀土金属间化合物 磁相变 磁弹性     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S_1-xSe_x)₂系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度T_C随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)^1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变 关键词： 量子相变 自旋量子涨落 1-xSe_x)₂')" href="#">Co(S_1-xSe_x)₂     

关于海森堡反铁磁链材料LiVGe2O6有限温度相变的理论研究

自旋s=1的海森堡反铁磁链材料LiVGe₂O₆的磁化率以及 核磁共振实验表明该材料在临界温度约为22 K时由顺磁相转变为反铁磁Néel相, 且低温磁激发谱存在能隙. 本文在已有模型哈密顿量的基础上提出了一个低能场论模型——Ginzburg-Landau理论来描述 这一反铁磁链材料, 并运用这一理论讨论了LiVGe₂O₆由于自发对称性破缺导致的有限温度相变及 相应的磁化率变化情况, 理论计算很好地解释了现有的实验结果. 关键词： 海森堡模型 σ模型')" href="#">O(3)非线性σ模型 有限温度相变     

铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3相变特征

借助与示差扫描量热法、磁化率测量、电子自旋共振、铁电与介电性质测量及电子衍射系统地研究了Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃(PFN)的电、磁性质和相变特征．结果表明发生在380K附近的顺电－铁电转变和发生在145K附近的顺磁 反铁磁转变分别为一级相变和二级相变或弱一级相变．在室温下,PFN的剩余极化与矫顽场分别为11.5μC/cm²和3.04kV/cm.介电测量表明PFN的顺电-铁电相变为弥散型相变．其弥散指数为1.62.电子衍射表明Fe³⁺与Nb⁵⁺离子在B位置上是无序分布的,正是这种与无序分布相关联的成分涨落导致铁电相变的弥散性. 关键词：     

哈斯勒合金Ni-Mn-Sn的马氏体相变与反磁热性质

通过结构以及磁性测量,研究了哈斯勒合金Ni₅₀Mn_25+xSn_25-x (x=11,12)的马氏体相变和磁热性质.结果表明,与样品在奥氏体相的磁性不同,由于在马氏体相中反铁磁交换作用的增强,导致铁磁和反铁磁在马氏体状态下共存.此外,通过Maxwell方程,研究了两样品在不同磁场变化下马氏体相变温度附近的反磁热性质,并阐明了该系列合金产生大的正磁熵变(ΔS_M)不仅与其在降温过程中发生马氏体相变所导致的磁跃变(ΔM)有关,而且与发生马氏体相变所经历的温度区间有密切的联系. 关键词： 哈斯勒合金 Ni-Mn-Sn 马氏体相变 正磁熵变     

NiS2-xSex在x=1.00附近的反铁磁量子相变

针对NiS_2-xSe_x系统在x=1.0０附近发生的反铁磁量子相变,制备了一系列NiS_2-xSe_x(x=0.96, 0.98, 1.00, 1.05, 1.10和1.20)多晶样品,对其结构、磁性质和电阻率进行了系统的观测.结果发现：样品磁化率-温度关系呈现典型的强关联电子系统特征;与铜氧化物超导体相类似,它们的电阻率-温度关系在很宽的温 关键词： 量子相变 反铁磁自旋涨落 2-xSe_x体系')" href="#">NiS_2-xSe_x体系     

金属间化合物DyMn2Ge2的自发磁相变和场诱导的磁相变

在10—800K的温度范围内用X射线衍射方法测量了DyMn₂Ge₂化合物的晶格常数与温度的变化关系,观察到高温时DyMn₂Ge₂由顺磁状态到反铁磁状态的自发磁相变伴随着晶格常数a的负的磁弹性异常现象.在4.2K—200K的温度范围内测量了DyMn₂Ge₂的交流磁化率.在交换相互作用的分子场模型近似下,从理论上分析讨论了DyMn₂Ge₂的低温自发磁相变和场诱导的磁相变.计算了DyMn₂Ge₂单晶的磁化强度与温度的变化关系以及不同温度下外磁场沿晶轴c方向时的磁化曲线.理论分析和计算结果表明,温度低于33K时在DyMn₂Ge₂中观察到的场诱导的一级磁相变为由亚铁磁状态(Fi)到中间态(IS)相变. 关键词： 稀土-过渡族金属间化合物 磁结构 磁相变     

磁性合金膜相图的VCE计算方法

将VCE方法推广到反铁磁-磁顺磁相变的情况中去,从而使VCE方法不仅可以计算居里点,同时也可计算耐尔点.利用随机键（包括稀释随机键）层状伊辛模型,给出了磁性合金（包括稀释磁性合金）膜临界点的计算公式,进而计算了某些条件下的T_c-χ相图并作了讨论. 关键词：     

MnPd合金相变，弹性和热力学性质的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论第一性原理方法研究了MnPd从立方顺磁到四方反铁磁的相变以及其弹性性质和热力学性质等．结果表明：MnPd合金顺磁立方B2结构在施加了四方应变后，结构不稳定，会发生结构相变形成四方顺磁结构．四方顺磁相弹性稳定，然而在考虑了磁性后，反铁磁四方相比四方顺磁相能量更低，而且弹性和动力学都稳定，说明反铁磁四方相是MnPd的低温结构．从而得出MnPd合金的相变路径为两步：先发生结构相变从顺磁B2立方结构转变为顺磁四方相，再由磁性诱发相变形成反铁磁四方结构．通过准谐近似得到了摩尔比热容，德拜温度等热力学性质．     

Fe-Al系统磁性及其压力效应

采用紧束缚线性muffin-tin轨道方法,研究了Fe-Al系统的磁性与Al组分的关系及其压力效应. bcc Fe-Al合金的铁磁磁矩随Al组分增大而单调减小,且会出现Al组分引起的铁磁—顺磁相变. bcc Fe-Al合金的铁磁磁矩随体积压缩单调减小,但与γ-Fe及某些fcc铁基合金不同的是bcc Fe-Al合金不会出现压力诱导的铁磁—顺磁相变.计算结果与实验符合. 关键词：     

非晶态Fe13Ni67.2P4.5B15.3合金的临界现象

本文报道非晶态Fe₁₃Ni_67.2P_4.5B_15.3合金的磁化强度与温度和磁场关系的测量结果。在居里温度附近样品的磁特性符合二级相变规律,得到临界指数β=0.39±0.02,γ=1.56±0.06,δ=5.20±0.1,样品的居里温度T_c=(180.4±0.2)K。在实验误差范围内,临界指数β,γ,δ满足γ=β(δ-1)关系,在168—192K温度范围,实验数据满足二级相变的磁状态方程。当T>270K时,样品顺磁磁化率服从居里-外斯定律,由居里-外斯常数c计算出有效顺磁磁矩P_eff=3.19 μ_B。 关键词：     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度TC随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变;在临界浓度x=0.11附近,其ρ(T)关系由Fermi液体行为转变为非Fermi液体行为.作者认为,Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的是一种量子相变,在该量子相变点附近零温度下的自旋量子涨落导致其ρ(T)关系的反常行为.     

反钙钛矿结构GaCMn_3纳米晶的磁热效应和临界行为研究

我们通过高能球磨的方法,制备出平均晶粒尺寸为45纳米(nm)的GaCMn_3纳米晶样品,并研究了其磁热和铁磁-顺磁相变的临界行为.在磁场变化2T时,相比于块体GaCMn_3,虽然纳米晶GaCMn_3的磁熵变(-ΔSM)减小了,但是其相对磁制冷能力(RCP)却增强了.通过Kouvel-Fisher方法,我们确定了GaCMn_3纳米晶铁磁-顺磁相变的临界指数β=0.463和γ=1.161,根据Widom标度理论,得出第三个临界指数δ=3.51.这些临界指数和平均场模型的临界指数(β=0.5,γ=1.0,andδ=3.0)很接近,表明GaCMn_3纳米晶中的铁磁耦合是长程的.     

金属间化合物RMn_2Ge_2(R=La,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb和Y)中的自发磁相变及相变时的磁弹性异常

在 10— 80 0K的温度范围内用X射线衍射方法测量了RMn2 Ge2 (R =La ,Pr,Nd ,Sm ,Gd ,Tb和Y)的晶格常数与温度的变化关系 .在各种类型的自发磁相变观察到晶格常数的磁弹性异常现象 .实验得出 ,自发磁相变时的磁弹性异常主要由Mn次晶格引起 ,并且Mn Mn交换相互作用能不仅与晶格常数a有关 ,而且与晶格常数c有关 .用Kittle的交换反转模型讨论了低温时的铁磁—反铁磁一阶相变 .     

R型铁氧体BaFe4-xTi2+xO11的化学组态以及磁性行为的研究

本文通过传统的固相反应法制备了R型六角铁氧体BaFe_4-xTi_2+xO₁₁ (x= 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), 并且对它的原子价态以及磁性行为进行了研究. X 射线光电子能谱(XPS)结果显示了随着掺杂含量的增加, 体系中Fe³⁺离子逐渐减少而Fe²⁺离子逐渐增加. 由于具有非对称结构的阻挫晶格中存在各种关联作用的竞争, 使得BaFe_4-xTi_2+xO₁₁体系表现出了复杂的磁有序行为, 在T₁～250 K和T₂～83 K两处存在磁转变. 对这一系列掺杂样品, 在相变温度T₁之上表现顺磁行为, 而在相变温度T₂前后的磁化强度都表现出低场下随磁场的增加快速增加, 高场下则线性变化且在5×10⁴ Oe时还未达到饱和的行为, 表明这一系列掺杂样品是典型的倾斜反铁磁态(canted antiferromagnetic) 或者亚铁磁态.     

铁基超导体Fe1+yTe1-xSex中磁性的中子散射研究

本文对本研究组主要的研究领域——利用中子散射研究铁基超导体系Fe_1+yTe_1-xSe_x中磁性与超导的相互作用进行简要综述. Fe_1+yTe_1-xSe_x具有和其他铁基、铜基超导体相似的相图——母相Fe_1+yTe是反铁磁体, 随着Se掺杂的增加, 母相的反铁磁序受到抑制, 随后在x～30%处体超导出现, 在x～50%处达到最佳掺杂, 此时超导转变温度T_c～ 15 K, 达到整个体系在常压下的T_c最大值. 它们的相图又存在着差别: 在相图末端, 即当Se掺杂达100%时, Fe_1+ySe 仍然超导, T_c～8 K. 该体系母相磁有序的面内波矢大致为(0.5,0) (采用每个原胞含2个铁原子的四方结构), 随着Se含量的增加, 在超导逐渐发展的同时, 磁激发谱的谱重被逐渐转移到波矢为(0.5,0.5) 处. (0.5,0.5) 处在温度低于T_c 时出现中子-自旋共振峰. 施加外磁场后, 超导受到抑制, 该共振峰也被压制. 从这些实验结果我们得到以下的结论: 在这个体系中磁性和超导紧密耦合在一起——(0.5,0) 处的静态磁有序与超导互相竞争, (0.5,0.5) 附近的自旋激发则可能对超导电性的形成具有重要的促进作用. 本文还将简要讨论磁性的来源和3d 过渡金属的替代效应.     

热磁预处理对Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能的影响

研究了预先热磁处理对Ni_503Mn_287Ga₂₁单晶的磁学和力学性能的影响.首先将样品加热到居里温度之上让其冷却,冷却方式分为两种：一种是施加一定大小的磁场从高于居里温度冷却至室温,另一种是在样品经历顺磁-铁磁相变后但还未发生奥氏体-马氏体相变前施加相同大小和方向的磁场并冷却至室温.室温时的拉伸-压缩实验结果表明单晶样品在经历前一种处理后,其可逆应变、磁化强度的变化 （ΔM）比后一种处理的相应值要小很多.在后一种热磁处理的样品中,顺磁-铁磁相变发生后形成了自发磁畴,但这种磁畴不具有择优取向.在顺磁-铁磁相变结束后施加磁场,容易导致择优的马氏体准单畴出现,从而表现出大的可逆应变和ΔM.但对于前者,我们认为样品从居里温度降到室温过程中,其中的磁畴在相同的磁场作用下获得择优生长,形成大磁畴,导致磁诱导的强各向异性.这种择优取向的大磁畴在随后马氏体相变期间影响着马氏体的自发排列方式,不利于马氏体准单畴的出现,结果导致较小的可逆应变和ΔM. 关键词： 磁和力学锻炼 Ni-Mn-Ga单晶 铁磁和马氏体相变     

钼酸钆晶体铁弹相变的超声衰减和内耗

用四个频率(f=31,50,72,93MHz)超声纵波测量了钼酸钆晶体铁弹铁电相变(T_c=160.90℃)引起的超声衰减(α_s)峰。得到较准确的α_s正比f²的关系,求得T_c以上α_s的临界指数从1.52±0.12变到0.89±0.12。有渡越现象。用低频(f=1Hz和150kHz)测出了相变内耗峰,肯定其为相界面运动所引起。并求得界面运动的临界应力,从而确定了本文中测得的超声衰 关键词：