稀土元素Gd掺杂BiFeO3的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的局域自旋密度近似加U法（LSDA+U:Hubbard参数）计算了多铁材料BiFeO3铁电相以及稀土元素Gd掺杂BiFeO3材料的能带结构、态密度（DOS）、原子轨道占据数和净电荷分布等,对稀土元素Gd掺杂BiFeO3可能引起的电子结构、介电常数和铁磁性的改变进行了第一性原理研究。计算结果表明：Gd掺杂对材料钙钛矿结构影响不大,BiFeO3铁电性主要来源于Fe原子3d轨道和O原子2p轨道杂化;掺杂Gd后材料中的Fe原子和O原子的共价性减弱,Bi原子和O原子的离子性增强,禁带宽度变窄,绝缘性减弱,铁磁性明显增强;计算得到的光学性质表明材料的静态介电常数有所增加。     

退火温度对N+注入ZnO:Mn薄膜结构及室温铁磁性的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了ZnO:Mn薄膜, 结合N⁺ 注入获得Mn-N共掺ZnO薄膜, 进而研究了退火温度对其结构及室温铁磁性的影响. 结果表明, 退火后ZnO:(Mn, N) 薄膜中Mn²⁺和N^3-均处于ZnO晶格位, 没有杂质相生成. 退火温度的升高 有助于修复N⁺注入引起的晶格损伤, 同时也会让N逸出薄膜, 导致受主(N_O)浓度降低. 室温铁磁性存在于ZnO:(Mn, N)薄膜中, 其强弱受N_O浓度的影响, 铁磁性起源可采用束缚磁极化子模型进行解释.     

带有Gilbert阻尼项的Landau-Lifshitz铁磁链方程解的最佳衰减率

主要研究带有Gilbert阻尼项的Landau-Lifshitz铁磁链方程的柯西问题.当初值的一阶导数适当小时,基于加权能量估计,证明了强解的整体存在性并且给出了解的最优的L2和L∞衰减估计.     

[Mn3O(O2CC6H5)6(C3H4N2)3]·C6H5CO2·0.5H2O的 合成、晶体结构及磁性质

Mn(O2CMe)2·4H2O、咪唑、苯甲酸和N(n-Bu)4MnO4在无水乙醇溶剂中反应,制备得到锰的三核μ3-O桥联配位化合物[Mn3O(O2CC6H5)6(C3H4N2)3]·C6H5CO2·0.5H2O.该配位化合物的X射线单晶衍射表明,其属于单斜晶系,空间群P21/C,晶胞参数：a=1.52832(19)nm,b=1.9722(2)nm,c=2.1023(3)nm,β=92.597(3)°,Z=4.变温磁化率(5～280K)研究表明,该配位化合物中3个锰离子在低温下存在弱的反铁磁性耦合,交换积分J=-2.34cm^-1。     

Quantum Theory for Interfacial Roughness and Angle Dependence of Giant Magnetoresistance in Magnetic Multilayers

The giant magnetoresistance(GMR)in magnetic multilayers with current in the plane of the layers is studied by using the quantum-statistical Green‘s function approach,in which the effects of the interfacial roughness and magnetization configuration on the GMR are included,It is shown that the maximal GMR first increses and then decreases with increasing interfacial roughness,exhibiting a peak at an optimum value of interfacial roughness.An approximately linear dependence of GMR on sin^2(θ/2)is obtained,where θ is the angle between magnetizations of the two successive ferromagnetic layers,FUrthermore,the maximal GMR is found to increase with increasing the number of bilayers.     

磁化强度的测量方法—绝对法研究

本文研究了测量铁磁体磁化强度的绝对法。提出了用称重法测量磁化强度和场强度的磁基本公式,测量了荷载型镍值化剂的相对磁化强度。为检验绝对法和仪器装置,测得摩尔盐和氯化钠的磁化率分别为（32±0.10）·10-（?）及-（0.514±0.003）·10-（?）,误差为0.6%及0.5%。     

Gd3+、Co3+共掺杂铁酸铋薄膜多铁性增强及带隙调谐

多铁功能材料在现代生产生活中有举足轻重的作用。本文采用溶胶-凝胶法以硝酸铁、硝酸铋、硝酸钆、硝酸钴为原料,乙二醇甲醚为溶剂,柠檬酸作螯合剂制成前驱体溶液,通过旋涂法在Pt/Ti/SiO₂/Si及ITO衬底上合成Bi_0.85Gd_0.15Fe_1-xCo_xO₃ (x=0, 0.04, 0.08, 0.12)薄膜,研究了Gd³⁺、Co³⁺共掺杂对薄膜铁电性能、磁学性能及光学带隙的影响。XRD结果表明所有薄膜均呈(111)方向的菱形结构,SEM结果表明共掺杂可以细化晶粒。根据铁电性和漏电流测试分析结果可知在Co³⁺掺杂量为8%时最大剩余极化值达到2P_r=15.71 μC/cm²,所有样品的漏电流传导机制均为欧姆传导机制。根据磁学性能测试分析结果可知,共掺杂可以有效增强薄膜的饱和磁化强度,且在Co³⁺掺杂量为8%时最大饱和磁化强度达到37.78 emu/cm³。根据吸收光谱及Tauc公式拟合结果可知共掺杂可以有效减小薄膜的光学带隙且随着掺杂量的增加光学带隙逐渐减小,在Co³⁺掺杂量为12%时光学带隙减小到1.96 eV。     

双配体配位的Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)金属配合物的结构和性能

本文采用水热合成法制备了两个含有咪唑类配体的配位聚合物:{Ni(nip)(p-bix)(H₂O)₂}_n (1)和{Cu(bbi)(dgc)}_n (2) (nip=5-硝基间苯二甲酸;p-bix=1,4-双(咪唑基-1-甲基)苯;bbi=1,1’-(1,4-丁二基)二咪唑;dgc=3,3-二甲基戊二酸)。通过 X 射线单晶衍射、元素分析、PXRD和TGA对配合物进行表征。结果表明,配合物1为具有规则有序孔道结构的一维双链结构,其孔道结构中的—NO₂赋予金属有机框架(MOF)潜在的应用价值。此外,在分子间氢键的作用下,一维链拓展成三维超分子网络结构。而配合物2则是四连接的{6⁵·8}三维拓扑结构,两个配体通过螺旋式盘绕出规则的孔道架构,丰富的分子间氢键使其骨架结构更加稳固。在2~300 K,外加磁场1 000 Oe的条件下,对这两个配合物进行磁学性质研究,在测定的温度范围内对测试的变温磁化率数据进行居里-外斯线性拟合,拟合得到配合物1和2的居里外斯温度分别为1.73 K和6.78 K,证明两种配合物之间均存在弱的铁磁相互作用。     

含氢键吡啶合钴(Ⅱ)配合物的晶体结构和磁交换作用

合成了含水配合物［Co(py)₄Cl₂］·H₂O。分析了其单晶结构并与已知的无水配合物Co(py)₄Cl₂作了比较。发现结晶水的存在使含水配合物晶胞及分子对称性下降,由4方晶系I4₁/acd空间群变为单斜晶系P2₁/n空间群。并且水分子通过氢键作用把［Co(py)₄Cl₂］联接成一维长链。用Curie-Weiss定律,零场分裂磁化率公式加分子场校正磁化率公式拟合变温磁化率数据,发现分子间存在弱的反铁磁性交换作用。用Fisher一维线性链模型磁化率公式拟合,得出其氢键链内交换常数约为-1.03K。     

一种新的磨损颗粒定量分析指标

通过改进传统的直读式铁谱仪研制了一种新型的金属磨粒分析仪,利用该仪器考察了不同条件下的铁磁性颗粒油液,弱磁性颗粒油液及其颗粒混合液在沉积管内的沉积特性,并重新定义了磨损颗粒定量分析,总磨损量指标Ｑａ,给出了确定其报警值插足 方法。