GdBa_2Cu_(3-x)CO_xO_y、NdBa_2Cu_(3-x)CO_xO_y 的超导电性

采用固相反应法制备了单相元素替代超导氧化物系列 GdBa_2Cu_(3-x)Co_xO_y,NdBa_2Cu_(3-x)Co_xO_y对这些样品的晶格常数和电阻-温度关系进行了测量,发现随掺杂量 x 的增加,①两系列样品均呈现出金属-半导体转变;②NdBa_2Cu_(3-x)Co_xO_y 出现一从正交到四方的结构相变,并且在发生该相变之前,超导电性已消失;③GdBa_2Cu_(3-x)Co_xO_y 的 T_c(x)随 x 变化近似成线性关系.取适当的 x_(cr),与 AG 曲线比较,发现在高含量区出现偏差.将本实验结果与 YBa_2Cu_(3-x)Co_xO_(7-δ)、YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ),YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ),GdBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)等系列相应的结果作比较,认为磁性稀土元素与固有磁矩较大的过渡元素间很可能存在某种磁相互作用.同时还讨论了其它可能的拆对机制.     

Al~(3+)/Mo~(6+)双离子取代ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)实现近零膨胀

采用固相烧结法制备了Zri_(1-x)Al_(2-x)V_(2-x)Mo_xO_7(0≤x≤0.9),并通过调整Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中的Zr~(4+)/V~(5+)离子替代量来实现近零膨胀,对于较小的x值(x≤0.3),材料保持了与ZrV_2O_7相同的立方相结构.随着Al~(3+)/Mo~(6+)替代量的增加,(Al/Zr)~-和(Mo/V)~+之间的库仑相互作用逐渐加强,这种库仑相互作用导致材料中未发生畸变的立方相晶体结构逐渐减少.当x≥0.7时,材料中立方相晶体结构完全消失.在425-750 K温度区间内,Zr_(0.5)Al_(0.5)M_(0.6)O_7展示出近零膨胀性质(-0.39×l0~(-6)K~(-1)).Zr_(0.5)Al_(1.5)V_(1.5)Mo_(0.5)O_7的低热膨胀性能可能与Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)部分替代引起部分晶体结构发生的畸变及其对未替代部分的晶格结构的影响有关.     

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.     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3体系磁结构的影响

通过对La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.04,0.08,0.12,0.15)多晶样品M-T曲线、M-H曲线及ESR谱的测量,研究了Mn位W掺杂对电荷有序体系La0.3Ca0.7MnO3磁结构的影响.结果表明,当掺杂量为0.00≤x≤0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,AFM/CO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=0.04时,样品在低温下为FM相与AFM/CO相共存,在CO相建立前、后均有FM从PM中分离出来;当x≥0.12时,CO态融化,在极低温度下存在顺磁-铁磁(PM-FM)相变.     

Ca~(2+)掺杂对SmFeO_3的介电、铁磁特性及磁相变温度的影响

采用固相反应法制备Sm_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0,0.1,0.2,0.3)样品,研究Ca~(2+)掺杂对SmFeO_3介电性能、铁磁性及磁相变温度的影响.X射线衍射图谱分析表明:所有样品的主衍射峰与SmFe03相符合且具有良好的晶体结构.随着x的增加,SmFeO_3样品的晶粒尺寸由原来的0.5μm逐渐增大到2μm.当f=1 kHz时,Sm_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0.1,0.2,0.3)样品的ε_r分别是SmFe03的5倍、3倍和2.6倍,而tgσ增大一个数量级.在3T磁场作用下,SmFe03样品的M-H呈线性,随着x的增加,M-H逐渐趋向饱和,Sm_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0.1,0.2,0.3)样品的M_r分别是SmFeO_3的20倍、31倍和68倍.X射线光电子能谱分析表明:Fe~(2+)和Fe3+共存于Sm_(1-x)Ca_xFeO_3样品中,Fe~(2+)/Fe~(3+)比例随着x的增加而增大,证明Ca~(2+)掺杂增加了Fe~(2+)的含量,形成Fe~(2+)—O~(2-)—Fe~(3+)超交换作用,增强SmFe03的铁磁特性.测量了Sm_(1-x)Ca_xFeO_3样品在外加磁场为1000 Oe(1 Oe=79.5775 A/m)的M-T变化关系,观测到其自旋重组温度(T_(SR))和尼尔温度(T_N)分别为438 K和687 K,发现SmFe03样品的T_(SR)和T_N均随着x的增加向低温方向移动,当x=0.3时,自旋重组现象消失.这主要是SmFeO_3样品磁结构的稳定性和Fe~(3+)—O~(2-)—Fe~(3+)及Sm~(3+)—O~(2-)—Fe~(3+)超交换三者共同作用的结果.     

Br掺杂对二聚物能隙材料(CH_3)_2NH_2Cu(Cl_(1-x)Br_x)_3的晶体结构和物理性质的影响（英文）

晶体的物理性质可以通过晶体掺杂的方式来改变.因此,在这工作中,我们研究了Br掺杂效应对(CH_3)_2NH_2Cu(Cl_(1-x)Br_x)_3(0≤x≤1)晶体的结构,物理性质及比热的影响.研究表明,晶体结构几乎不受Br掺杂影响,而温度T2K的磁性质,其随掺杂浓度的变化而变化.掺杂浓度从x=0到x=1变化过程中,磁相互作用从顺磁态变为铁磁态.这现象可理解为随着掺杂浓度增大,最近邻磁性离子间相互作用发生改变,导致x=0晶体的磁结构中反铁磁二聚化解体.不同磁场下x=0和x=1掺杂的晶体比热研究,x=1晶体的磁比热在温度2-4.5K区域呈现出一个随磁场变化的"肩",表明存在于x=0晶体中的自发反铁磁有序相和磁场诱导有序相被抑制.综上所述,磁性质和比热特征均表明掺杂能有效改变物理性质:x=0晶体的磁结构中反铁磁二聚化解体,x=1掺杂的磁结构演变成铁磁二聚化的反铁磁链.     

退火对Hf_(1-x)Y_(x)O_(2 )体系的结构与磁性的影响

利用溶胶凝胶法制备不同掺杂浓度的Hf_(1-x)Y_(x)O_(2 )(α=0,0.07,0.3,0.5)系列样品,探究了不同退火时间对样品的结构、形貌、磁学性质的影响.X射线衍射分析表明,随着掺杂浓度的提高,样品从单斜相逐渐转变为立方相.掺杂浓度为=0.07的样品为单斜和立方的混合相,且随着退火时间的延长,单斜相的比例逐渐增加.扫描电子显微镜结果表明,样品为几十微米大小的不规则颗粒,不同退火时间对样品形貌无显著影响.磁性测量结果表明,掺杂样品在室温下具有铁磁特性,而且可以利用掺杂浓度和退火时长进行调控.我们认为Hf_(1-x)Y_(x)O_(2 )体系的室温铁磁性可能与Y掺杂导致的样品内氧空位及缺陷有关.     

La1-x／2Pr1-x／2SrxCuO4的电输运性质和超导电性

La1-x/2Pr1-x/2SrxCuOy(LPSCO)多晶样品采用传统的固相反应法制备.X射线衍射表明:LPSCO具有典型的空穴搀杂的T-214相的结构.磁化率测量显示:Sr搀杂在0.05≤x≤0.30范围内具有超导转变;Tc随x的增大呈抛物线形式变化,且在x=0.18时达到最大值28K.电阻的测量显示:随搀杂量的增大,系统呈现从绝缘到半导体,最后到金属的导电行为的变化;在欠掺杂区,正常态电阻温度关系符合ρ(T)=ρ0 αT-ClnT;而在过掺杂区,对数项消失.本文从替代所引起的晶体结构和载流子特性变化解释了Sr掺杂样品的电输运行为和超导特性.     

La0.7-xDyxSr0.3MnO3(0.00≤x≤0.30)体系低温磁行为和电阻率的反常

通过测量样品的磁化强度-温度曲线、电阻率-温度曲线及磁电阻-温度曲线.研究了 Dy 掺杂(0.00≤x≤0.30)对 La_(0.7-x)Dy_xSr_(0.3)MnO_3 体系磁电性质的影响.实验发现,随 Dy 掺杂量的增加,体系磁结构从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变；x=0.20、0.30时的低温磁行为发生异常,电行为存在低温电阻率极小值现象.这些奇特现象不仅来源于掺杂引起的晶格效应,也来源于掺杂引起的额外磁性耦合.     

Zn_(1-x)Mn_xSe的低温磁化率和自旋玻璃现象

用超导量子干涉器(SQUID)磁强计对稀释磁性半导体Zn_(1-x)Mn_xSe(0.1≤x≤0.50)的低温低场直流磁化率作了测量,测量温度从4.2K到30K,测量磁场为15Oe。当x≥0.30时,从磁化率-温度曲线的浑圆峰值,观察到了自旋玻璃的转变。自旋玻璃的转变温度T_f,对x=0.30,0.40,0.50,分别为10.5K,16K,19.5K。给出了顺磁相和自旋玻璃相的相图。比较了Zn_(1-x)Mn_xSe和Cd_(1-x)Mn_xSe的自旋玻璃转变温度,发现对同样的Mn离子浓度,Zn_(1-x)Mn_xSe的T_f高于Cd_(1-x)Mn_xSe的T_f,用交换作用的理论作了讨论。     

Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-δ) (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系的Tc显著地高于相应x值的YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系,而Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系则相反,Tc低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和Tc急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系属于CuO_2平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系,由于Ni~(2+)离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni~(2+)离子的拆对效应是引起Tc下降的直接原因。     

(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3陶瓷的弛豫铁电性能

通过对(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3(0≤x≤0.15)陶瓷的相组成、晶体结构和介电性能的研究发现,该陶瓷为单一的钙钛矿结构相.当x含量较小(x＜0.1)时为正交相结构,x≥0.1时转变为四方相结构.随着SrTiO3掺杂量的增加,样品的致密度增加,样品由正常铁电相逐渐向弥散铁电相转变,且相变温度明显下降,其相变峰的半高宽D和临界指数γ,随 x 的增加而增加.样品损耗ε″r(复介电常数虚部)随温度T的变化表明低温时弛豫极化损耗起主要作用,高温时漏导损耗起主要作用.同时介电常数实部ε′r随频率的变化显示(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3弛豫为德拜弛豫.     

轨道序和巡游性对尖晶石结构钒氧化物AV2O4 (A = Mn,Fe, Co) 物性影响的研究

在尖晶石钒基氧化物AV_2O_4中,因为自旋阻挫、轨道序、巡游性等独特的内禀属性间存在着相互合作和竞争,所以该体系常常表现出复杂而有趣的物理现象。通过对A位磁性离子的调控,我们详细研究该体系中不同物性的起源,比如磁相变与结构相变的不同起因,局域和巡游电子的交叉行为等等。我们以Mn_(1-x)Co_x V_2O_4和Fe_(1-x)Co_x V_2O_4体系为研究对象,通过变温X射线衍射、磁化率、比热和中子散射等测试手段,结合第一性原理计算,对其物性起源进行了详细的研究。我们发现:(i)在低Co2+离子掺杂时,体系受到局域V~(3+)离子以及A位Fe~(2+)离子的轨道序作用,往往会在磁有序附近伴随着结构相变的出现,以至于弱化体系中钒离子独立形成的四面体造成的几何阻挫。这也说明Co~(2+)离子低掺杂下,该体系有着强的自旋–晶格耦合;(ii)在高Co~(2+)离子掺杂时,由于巡游性的增强,轨道序的弱化,JAB交换相互作用增强,体系也表现出明显的磁各向同性。因此磁相变温度向更高的温度移动,而结构相变温度向低温移动甚至消失。     

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.     

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.     

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.     

红色Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体荧光粉光致发光的声子调控

采用微乳液法合成Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4(x=0.01,0.02,0.05,0.08,0.10,0.20,0.50,0.80,0.99)固溶体.使用TEM、XRD和Raman光谱表征固溶体的形貌和结构,采用荧光分光光度计测试固溶体的光致发光谱.实验结果表明:当Sr~(2+)掺杂摩尔分数从0.05增大到0.99时,固溶体开始由CaWO_4逐步转变为SrWO_4,其最大声子能量从912cm~(-1)单调增长到922cm~(-1).通过声子能量可调节掺杂Eu3+的非辐射跃迁速率,进而在直接激发和基质敏化条件下调控Eu~(3+)的发光特性.Sr~(2+)在Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体中最佳的掺杂摩尔分数为0.05,较低的声子能量对Sr_xCa_(0.99-x)Eu_(0.01)WO_4固溶体在紫外激发下成为高效发光的荧光粉具有积极作用.     

GdBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)超导体系结构相变及拉曼谱特征

采用固态反应法制备了GdBa2Cu3-xFexO7-δ(x=0.00-0.30)系列样品,利用X射线衍射、拉曼光谱以及电测量技术对体系的晶体结构、拉曼散射谱特征以及电输运特性进行了系统研究。结果表明,当Fe掺杂量在x=0.05-0.10区间时,体系的晶体结构发生了从正交相到四方相的转变。通过对拉曼光谱中典型振动模的指认及振动模随Fe掺杂量的变化规律,得到了拉曼谱随体系正交-四方结构相变的变化特征:对于具有正交相的x=0.00-0.05样品,拉曼谱具有五个与正交相结构相对应的特征峰;而对于具有四方相的x=0.10-0.30样品,随Fe掺杂量增加,振动模强度变弱,且典型振动模发生了不同程度的展宽或频移。电输运测量表明,随Fe掺杂量的增加,超导临界温度Tc降低,正常态电阻率增加且发生了金属-半导体相变。     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3体系磁结构的影响

通过对La_0.3Ca_0.7Mn_1-xW_xO₃(x=0.00，0.04，0.08，0.12，0.15)多晶样品M-T曲线、M-H曲线及ESR谱的测量，研究了Mn位W掺杂对电荷有序体系La_0.3Ca_0.7MnO₃磁结构的影响.结果表明，当掺杂量为0.00≤x≤0.08时，体系存在电荷有序(CO)相，AFM/CO态共存于相变温度以下，电荷有序温度T_CO随着W掺杂量的增加而增加；x＝0.04时，样品在低温下为FM相与AFM/CO相共存，在CO相建立前、后均有FM从PM中分离出来；当x≥0.12时，CO态融化，在极低温度下存在顺磁-铁磁(PM-FM)相变. 关键词： 磁结构 电荷有序 融化 Mn位掺杂     

一价Na元素对LaMnO3母体A位掺杂的磁电性质的影响

通过测量La1-xNaxMnO3(x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.33)体系的M～T曲线和R～T曲线,研究了La位Na掺杂对体系磁电性质的影响.结果发现:随着Na掺杂浓度的增加,体系居里温度Tc升高,顺磁-铁磁相变逐渐变陡;伴随着顺磁-铁磁相变,体系发生金属-绝缘体相变,电阻随掺杂浓度增加而下降.体系磁电性质的变化来源于掺杂引起的Mn3 -O-Mn4 间的双交换作用、静态Jahn-Teller畸变和公差因子的变化.