王凯[1]2003年在《多晶Sr_2FeMoO_6晶界型磁电阻效应研究》文中进行了进一步梳理本文首先采用固相反应方法合成了纯相的多晶Sr_2FeMoO_6块体材料，进而通过机械球磨过程调制其晶界状态。研究晶界状态的改变对多晶Sr_2FeMoO_6晶界型磁电阻效应的影响的同时，探索晶界型磁电阻效应的相关机理问题。X射线衍射(XRD)分析表明，机械球磨过程并没有改变多晶Sr_2FeMoO_6的晶体结构，但却在样品中引入了SrMoO_4绝缘相，其含量随球磨时间的增加而增加，但最终将趋于饱和。X光电子能谱(XPS)分析进一步确定了SrMoO_4绝缘相存在于多晶样品的晶界表面。差示扫描热分析(DSC)表明机械球磨在引入SrMoO_4绝缘相的同时，也在晶界附近引入了大量缺陷。这些晶界状态上的变化对多晶Sr_2FeMoO_6晶界型磁电阻效应有十分重要的影响。不同温度下的磁电阻测量结果表明，低能球磨过程引入的SrMoO_4绝缘相使晶粒间的绝缘势垒得到了加强，更有利于自旋极化电子在晶粒间的隧穿，从而提高了低温下多晶Sr_2FeMoO_6的磁电阻值。然而随着温度的升高，样品的磁电阻值迅速下降，表现出较强的温度依赖关系。这种现象是由于随着温度的升高，电子在晶界局域态间的非弹性跳跃逐渐增强引起的，而局域态的浓度又与晶界缺陷等因素密切相关，所以机械球磨过程在晶界处引入的大量缺陷是磁电阻温度依赖关系恶化的主要原因。 利用传统的铁磁金属—绝缘颗粒系统的电导理论，从载流子导电角度可以很好地对上述实验现象进行合理的解释。进一步的分析发现，多晶Sr_2FeMoO_6样品的电导主要由两种导电通道构成：与温度平方根的倒数成e指数关系的自旋相关的晶粒间的隧穿通道和与温度成幂指数关系的自旋无关跳跃通道。这两种机制具有不同的温度依赖关系：低温时，前者起主要作用；高温时，后者占主导地位。晶界状态的改变对以上两种通道都产生了明显的影响，从而也对多晶样品的电、磁输运性质产生十分重要的影响。 通过研究再次证明了改善晶界质量是提高多晶晶界型磁电阻效应的一种行之有效的途径。一方面通过提高绝缘势垒层的质量以提高低场磁电阻效应；另一方面，可以通过减少晶界缺陷以改善磁电阻的温度依赖关系。
张行泉[2]2006年在《Sr_2FeMoO_6/glass复合体系电磁输运性质的研究》文中认为磁电子学是当今国际凝聚态物理和材料科学界关注的方向之一,也是小型化、快速化、高存储密度、高灵敏磁性器件的基础。基础研究有着丰富的物理内涵,而应用研究具有明确的应用目标和广阔的市场前景。目前其目标是磁存储器件的研究,并且在室温和低磁场下具有大的磁电阻是这种器件可以应用的前提。同时,随着材料科学的发展,复合材料以其独有的特性受到国内外材料研究人员的关注,因为复合材料不仅保留原各组分的物理性质,而且由于各组分之间的耦合相互作用,显示出比单一组分更优越的性质。因此,研究复合体系得电磁性能的变化也具有十分重要的意义。本文采用的Sr2FeMoO6和glass复合的方法,重点研究自旋极化不同,导电性能不同的两相复合材料的输运性质。通过绝缘相来调制晶界状态,从而有效的降低晶粒间的耦合场,增强电子在晶粒间的隧穿,以期达到增大低场磁电阻的目的。本文首先采用固相反应方法合成了纯相的多晶Sr2FeMoO6块体材料,然后将其按一定的质量百分比和玻璃复合。然后对体系的结构、磁性和电磁输运性质进行了详细的研究。X射线衍射(XRD)分析表明,加入玻璃以后并没有改变Sr2FeMoO6的晶体结构,玻璃可能分布在颗粒边界上。而对整个系列样品的零场电阻和室温磁化强度的测量显示,随着玻璃含量的增加,样品的电阻明显的提高而饱和磁化强度则线性的下降,这些也从另一方面证明玻璃分布在颗粒边界上。这种晶界状态上的变化对多晶Sr2FeMoO6电磁输运行为产生了十分重要的影响。不同温度下的磁电阻测量结果显示,玻璃绝缘相使晶粒间绝缘势垒得到加强,更有利于自旋极化电子在晶粒间的隧穿,从而提高了低温下多晶Sr2FeMoO6的磁致电阻值。然而随着温度的升高,样品的磁电阻值迅速下降,表现为较强的温度依赖关系。进一步的分析发现Sr2FeMoO6/glass复合样品的电导主要由两种导电通道构成:与温度呈指数关系的自旋相关的晶粒间的隧穿电导和与温度成幂指数关系的自旋无关跳跃
冯晓梅[3]2004年在《双层钙钛矿型氧化物晶体结构、原子有序及磁电阻研究》文中研究表明本文对双层钙钛矿结构氧化物Sr_2FeMoO_6及其掺杂体系Sr_2(Fe_(1-x)Mn_x)MoO_6、Sr_2(Fe_(1-x)Cr_x)MoO_6和(Sr_2-xBax)FeMoO_6的晶体结构、原子有序以及电、磁性质进行了系统的研究。X射线粉末衍射分析表明,双层钙钛矿型系列化合物Sr_2(Fe_(1-x)Mn_x)MoO_6(0≤x≤0.45)、Sr_2(Fe_(1-x)Cr_x)MoO_6(0≤x≤0.4)均属于四方I4/mmm对称,而对于(Sr_(2-x)Ba_x)FeMoO_6(0≤x≤2)系列来说,Ba元素的引入使得材料发生了结构相变,晶体结构由四方对称转变为立方Fm3 m对称。通过对这叁个系列化合物的X射线粉末衍射数据进行Rietveld结构精修,发现在Sr_2(Fe_(1-x)Mn_x)MoO_6及(Sr_(2-x)Ba_x)FeMoO_6中B位离子有序度均有所提高,而在Sr_2(Fe_(1-x)Cr_x)MoO_6中,由于离子择优占位的原因,B位有序度大为降低。在Sr_2(Fe_(1-x)Mn_x)MoO_6 (0≤x≤0.45)体系中,提出相分离模型:(Mn~(3+),Mo~(5+))和(Mn~(2+),Mo~(6+))价态对同时存在,Mn~(3+)替代Fe~(3+)有一饱和值,当掺杂含量大于一定值时,Mn离子多以+2价形式出现。在Sr_2(Fe_(1-x)Cr_x)MoO_6 (0≤x≤0.4)体系中,饱和磁化强度(MS)与错位浓度(AS)呈线性关系,低场磁电阻(LFMR)随饱和磁化强度增大而增加。在(Sr_2-xBa)x)FeMoO_6(0≤x≤2)体系中,由于居里温度(TC)和低场磁电阻(LFMR)在x=0.4处都呈现最大值,因此,我们认为(Sr_(1.6)Ba_(0.4))FeMoO_6是(Sr,Ba)FeMoO_6体系中的最佳化合物。对于掺杂含量x≦1.6的(Sr_2-xBa_x)FeMoO_6样品,其电子输运呈金属性,低场磁电阻效应LFMR大于原始样品Sr_2FeMoO_6,而对于掺杂含量x≧1.7的样品,其导电性能呈半导体性,低场磁电阻效应LFMR几乎消失。这种现象主要是由于B位价态由(Fe~(3+),Mo~(5+))向(Fe~(2+),Mo~(6+))转变致使巡游电子减少而引起的。
冯秀鹏[4]2011年在《Sr_2FeMoO_6复合体系的制备和物理性能研究》文中进行了进一步梳理双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6由于表现出室温低场的磁电阻效应而成为材料物理学和凝聚态物理学的主要研究对象之一。在强电子关联体系中发现的颗粒边界效应对多晶材料的电磁输运行为有较高的影响性,多晶颗粒体系的晶界状态和颗粒尺寸大小在很大程度上决定了材料的物理性能。再考虑到薄膜材料相对于块体材料具有更大的微结构可调性,本文以双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6为主要研究对象,分别采用溶胶凝胶法和电泳沉积法制备了双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6薄膜样品,并又以Sr_2FeMoO_6为母相基体,通过溶胶凝胶法分别引入不同性质和数量的第二相物质,制备了Sr_2FeMoO_6颗粒复合体系样品和Sr_2FeMoO_6薄膜复合体系系列样品,通过XRD、SEM、AGM、PPMS等表征手段研究所制备样品的晶格结构、微观形貌、磁性和电输运性质,从而提供一定的实验应用条件和理论研究基础。本文研究内容包括以下几方面:1系统地介绍了双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6的相关知识,对双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6的微观结构、电输运行为、磁学性质以及双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6颗粒复合体系和薄膜复合体系的研究进展进行了较全面的综述,在此基础上提出本论文的选题依据和研究意义。2分别利用溶胶凝胶法在单晶硅Si(100)和钛酸锶SrTiO_3(100)衬底上,利用电泳沉积法在单晶硅Si(100)和单晶铜Cu(100)衬底上制备了双钙钛矿型氧化物Sr_2FeMoO_6薄膜样品。X射线衍射分析表明样品结晶良好,均为单相; SEM图片显示样品表面平整,颗粒生长分布均匀,所有样品均具有很好的致密度和连通性。3通过溶胶凝胶法分别制备了Sr_2FeMoO_6颗粒复合体系样品和Sr_2FeMoO_6薄膜复合体系系列化合物,X射线衍射和扫描电镜分析表明,第二相材料作为纳米小颗粒被引入到母相Sr_2FeMoO_6颗粒边界,并未改变母相材料的晶格结构,不同性质和含量的第二相物质实现了和母相材料的成功复合,从而达到了改变晶界状态以研究材料电磁特性的目的。4利用AGM测量了样品的M-H曲线,材料的磁性随着第二相复合量的增加而增强,但是存在极值,复合相为CuO时,复合量为x=0.09时,薄膜复合样品和颗粒复合样品磁性均最强。复合相为不同物质时,样品的磁性变化并不完全依照第二相的颗粒大小发生发生顺次变化。利用PPMS测试系统测量了薄膜样品的有场热磁曲线,复合材料的磁性呈现出多种变化。基于双交换理论的模型,本文对颗粒复合体系和薄膜复合体系的磁性进行了解释。5采用四探针法测量了材料的电阻值,材料表现为半导体导电行为,第二相的引入使得材料的电阻率都有明显增大。对于颗粒复合体系,复合量为x=0.09时,不同种复合组合类型材料的电阻率都为最大。对于薄膜复合体系,材料的电阻率与复合相的颗粒大小和电子结构有关。Sr_2FeMoO_6复合材料中,由于不同的境界状态的存在,材料的自旋极化电子隧穿或散射决定了材料的输运性质。
仝阳[5]2010年在《Sr_2Mn_（1-x）Ga_xMoO_6及Sr_2FeMoO_6/La_（0.67）Sr_（0.33）MnO_3的制备、晶体结构和电磁性质研究》文中指出近年来,人们发现双钙钛矿型化合物Sr2FeMoO6、Sr2FeRe06具有高的电子自旋极化率、高的居里温度和室温低场巨磁电阻效应,从而使它们成为了最有可能在室温下应用的磁电阻材料之一,也进一步激发了人们对有序的双钙钛矿化合物A2BB＇O6的研究热情。本文采用固相反应法、溶胶-凝胶法和物理共混法制备了Sr2FeMoO6、掺杂体系的Sr2Mn1-xGaxMoO6以及复合系的Sr2FeMoO6/La0.67Sr0.33MnO3化合物,通过XRD、SEM、AFM、PPMS等测量手段对所制备样品的晶体结构、电磁特性进行了系统的研究,得到了如下主要结论：(a)分别采用固相反应法和溶胶-凝胶法制备了多晶Sr2FeMoO6化合物。XRD分析表明,固相反应法的前驱体包含SrMoO4和SrFeO3-x两种物相,Sr2FeMoO6是由这两种前驱体反应获得；而溶胶-凝胶制备的前驱体中已有Sr2FeMoO6物相形成,通过烧结可去除前驱体中的SrMoO4和Sr3MoO6杂相。通过研究烧结温度和有序度的关系,我们发现烧结温度的提高可有效提高有序峰的强度比值,即有序度得到增强。结构精修分析表明由两种制备方法获得的样品都为四方结构,空间群为I4/m,B/B＇位阳离子占位率都大于90%。SEM表征发现溶胶-凝胶获得的样品颗粒均匀,而固相法制备的样品颗粒分布范围较大。(b)采用固相反应法制备了B位掺杂化合物Sr2Mn1-xGaxMoO6(x=0.0-1.0)。XRD分析表明,Sr2MnMoO6具有单斜晶体结构,空间群为P21/n。Ga的掺杂没有改变化合物的晶体结构,但衍射峰整体向高角度漂移。结构精修分析表明,Sr2Mn1-xGaxMoO6(x=0.0-1.0)样品的晶胞体积随Ga含量的增加而逐渐减小；同时,B/B＇位离子占位有序度伴随Ga的掺入而逐渐降低；此外,Ga的引入导致<B-O>键长的缩短，<B＇-O>键长的伸长。(c)采用物理共混方法制备了Sr2FeMoO6/xLa0.67Sr0.33MnO3(x=0.1-0.5)复合体系。晶体结构分析表明,随着复合量x的增加Sr2FeM006和La0.67Sr0.33MnO3的晶体结构并没有改变,两相是各自以独立相的形式存在的。电磁测量发现,随着复合量x的增加,饱和磁化强度Ms呈线性增加趋势,电阻率急剧增加几个量级,低场磁电阻达到了14.2%,即磁性La0.67Sr0.33MnO3的复合有效地提高了样品的磁电阻。
张张[6]2010年在《双钙钛矿Sr_2FeMoO_6的制备、表征及电磁性能研究》文中研究表明采用溶胶-凝胶法及微波法,成功合成了双钙钛矿磁电阻材料Sr2FeMoO6以及A位取代系列化合物,并用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)等对合成产物进行了物相结构、粒度形貌、电磁性能进行了分析和表征。首先,采用廉价的活性炭粉作为还原剂,利用溶胶-凝胶法成功合成了双钙钛矿Sr2FeMoO6单相,研究了合成样品的工艺条件对产物结构及磁性能的影响,确定了最佳的工艺条件。所得样品Sr2FeMoO6属四方晶系,I4/mmm空间群,晶胞参数为:a = 5.580?,c = 7.882?;晶粒尺寸在100nm以下;样品的居里温度高于室温,1T磁场下,样品的室温饱和磁化强度为13.59A·m2/kg,室温磁电阻变化率为-10.02%;样品的导电机制属于小极化子变程跃迁导电机制。然后,分别以Li+、Na+、K+、Gd3+取代Sr2FeMoO6中的Sr2+,研究了A位取代对样品结构和磁性能的影响。结果表明:由于掺杂离子引起的空间效应和电子掺杂效应在不同体系中贡献有所差别,Li、Na、K取代样品的晶胞参数呈现减小的趋势,而Gd取代样品的晶胞参数较未掺杂样品的晶胞参数大;Li+、Na+、K+取代样品的饱和磁化强度均呈现随掺杂量的增加先增大后减小的趋势,而Gd3+取代的样品的饱和磁化强度则随着掺杂量的增加而减小。同时,以Sr1.9K0.1FeMoO6为例,提出了溶胶-凝胶法合成Sr1.9K0.1FeMoO6的反应机制。最后,探索了一条合成双钙钛矿Sr2FeMoO6的新工艺—微波烧结法,与传统的高温固相烧结法以及溶胶凝胶法相比,具有合成时间短,节能高效等优点。该法所得样品仍属四方晶系,空间群为I4/mmm,晶胞参数为:a = 5.571?,c = 7.872?。电磁性能研究表明:微波烧结法有利于提高样品的饱和磁化强度及磁电阻变化率,1T磁场下,样品的室温饱和磁化强度为17.949A·m2/kg,室温磁电阻变化率为-15.63%,均高于溶胶凝胶法所得样品;其导电机制属于绝热小极化子导电机制。此外,结合XRD及红外分析结果,推测反应历程为:在微波场下,SrCO3、Fe2O3、MoO3首先反应生成前驱物Sr2Fe2O5和SrMoO4;此前驱物经活性炭还原,促成Fe-O-Mo键的形成,从而生成最终产物Sr2FeMoO6。
夏炜炜[7]2008年在《双钙钛矿氧化物体系的磁性和电输运性质》文中研究说明早在20世纪50年代,有关A2BB'O6型双钙钛矿氧化物的合成和物性研究已开始见诸报道。90年代末,在该体系中发现了一系列诸如非常规高温超导和室温隧穿型巨磁阻效应,从而使得双钙钛矿氧化物体系的研究在理论和实验两个方面都受到了高度的关注,迄今已成为凝聚态物理中一个十分活跃的前沿研究领域。1997年吴茂昆报道了一种不含铜氧面的双钙钛矿材料Sr2YRu1-xCuxO6 ,其超导温度为30 K,属于高温超导体,并且具有一些特殊的磁性质如低温磁有序和自旋玻璃态等。1998年Kobayashi等人报道了在双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6在室温低场下观测到显着的巨磁阻(GMR)效应,研究表明Sr2FeMoO6块体样品在室温300K表现出隧道磁电阻(TMR)达到10%,42K下达42%,电阻主要是由于晶界上的载流子散射造成的。居里温度为410K,远高于室温。相对其他已有的磁电阻材料,Fe/Mo双钙钛矿具有室温磁阻更大,相变温度更高的优点,成为最有可能在室温下得到应用的磁电阻材料而倍受关注。此外从理论角度上看,在双钙钛矿氧化物体系中具有不同的电子组态的B和B'位离子可以提供丰富的化学变换组合以及由此带来的离子间不同类型的交换相互作用,从而为各类电子强关联物理现象的探索研究提供了一个具有重大学术价值的研究对象。本论文回顾总结了已有关于A2BB'O6双钙钛矿型氧化物体系的若干重要的研究成果与最新进展。利用固相反应技术合成了Sr2YRu1-xZnxO6、Sr2FeRuO6、Sr2FeMnO6双钙钛矿型氧化物体系,并且对这叁个体系的结构、磁性和电输运性质进行了系统的研究,获得了若干有价值的研究结果:首先,采用固相烧结工艺制备了Sr2YRu1-xZnxO6(x=0,0.1,0.2)陶瓷样品,采用多晶X射线和扫描电子显微镜技术对样品的物相成分、晶体结构和晶体表面形貌进行了表征与分析,将Sr2YRu1-xZnxO6(x=0,0.1,0.2)样品X射线衍射谱与理论模拟多晶样品X射线标准谱比较显示样品单相已经形成. X射线的实验结果表明:样品均形成了在a-b方向上具有双倍周期的钙钛矿结构,属于立方晶系,晶体空间群为Fm3m(No 225).Sr2YRuO6原胞为立方结构(a=8.164?),Y离子和Ru离子分别有序占据4a(0,0,0)和4b(1/2, 1/2, 1/2)原子等效位置.并且发现样品X射线衍射谱中的(111)衍射峰为B位Y离子和Ru离子有序占据时的特征峰.实验显示Zn离子取代Ru离子对晶胞参数影响很小.振动样品磁强计(VSM)测量了在常温下样品Sr2YRu1-xZnxO6(x=0,0.1,0.2)磁化强度与磁场强度的关系,样品在常温下显示顺磁性.计算得到Sr2YRuO6中Ru离子的有效磁矩为2.417μB.用标准的四端子测量方法测量了样品的电阻随温度的关系,样品电阻随掺杂量的增加而降低,并且实现了由反铁磁绝缘体向半导体转变.其后,成功制备了双钙钛矿结构Sr2FeRuO6样品,并且对其衍射数据进行了Rietveld拟合,得到双钙钛矿Sr2FeRuO6属于叁斜晶系(space group I2/c),其晶胞参数为a=5.508 ? ,b=5.474 ?, c=7.861 ?,β=90.127。由于没有观察到超晶格有序峰(111)和(311),得到Fe离子和Ru离子无序的占据B位。室温下磁化曲线表明Sr2FeRuO6具有顺磁特征,并且其Neel温度远在室温以上。电阻率随温度变化曲线表明Sr2FeRuO6呈现典型的半导体行为,其禁带宽度约为0.23 eV。此外特别有意义的是发现Sr2FeRuO6在低温具有较大的磁阻效应(MR～20%, 120K)。最后,通过固相烧结工艺制备了双钙钛矿Sr2FeMnO6,经XRD分析得到Sr2FeMnO6为有序双钙钛矿,晶胞结构属于立方群(a=7.726 ?),晶胞空间群为Fm3m (No. 225)。ESR测试,首次观测到改样品从反铁磁到顺磁的转变,奈耳温度被确定为~475。在奈耳温度以上,电子ge f f值接近2,表明Fe离子显示+3价,电子在氧八面体晶体中结构为( t2g3eg2 for 3d5:S = 5/2, L=0, J=5/2, g=2),Mn离子的显示+5价(t2g2 eg0 for 3d2: S = 1, L=3, J=2, g=2/3)。双钙钛矿Sr2FeMnO6和Sr2FeMoO6有很多在结构、磁性上有很多特征。他们都在室温以上存在一个磁性转变温度。测试了该样品的电输运性质,从电输运性质上看样品显示半导体特性,其禁带宽度约为0.199 eV。,在温度为200K、磁场强度为1T时,样品的磁电阻MR～4.5%。
周庆路[8]2007年在《A_2B′B″O_6型双钙钛矿氧化物体系的结构、磁性和电输运性质》文中研究说明早在20世纪50年代,有关A_2B'B"O_6型双钙钛矿氧化物的合成和物性研究已开始见诸报道。90年代末,在该体系中发现了一系列诸如非常规高温超导和室温隧穿型巨磁阻效应,从而使得双钙钛矿氧化物体系的研究在理论和实验两个方面都受到了高度的关注,迄今已成为凝聚态物理中一个十分活跃的前沿研究领域。1997年吴茂昆报道了一种不含铜氧面的双钙钛矿材料Sr_2YRu_(1-x)Cu_xO_6 ,其超导温度为30 K,属于高温超导体,并且具有一些特殊的磁性质如低温磁有序和自旋玻璃态等。其后Kobayashi等人于1998年发现双钙钛矿材料Sr_2FeMoO_6在室温下(300K)具有10%的隧穿磁电阻效应,因此双钙钛矿型氧化物体系被认为是目前具有广阔应用前景的巨磁阻材料的典型代表。此外从理论角度上看,在双钙钛矿氧化物体系中具有不同的电子组态的B'和B"位离子可以提供丰富的化学变换组合以及由此带来的离子间不同类型的交换相互作用,从而为各类电子强关联物理现象的探索研究提供了一个具有重大学术价值的研究对象。本论文通过双钙钛矿型氧化物A_2B'B"O_6与单钙钛矿型氧化物ABO3的类比,回顾总结了已有关于A_2B'B"O_6双钙钛矿型氧化物体系的若干重要的研究成果与最新进展。利用固相反应技术合成了Ba_2YRu_(1-x)Cu_xO_6和Sr_2FeRuO_6双钙钛矿型氧化物体系,并且对这两个体系的结构、磁性和电输运性质进行了系统的研究,获得了若干有价值的研究结果:首先,成功制备单相Ba_2YRu_(1-x)Cu_xO_6双钙钛矿样品,并确定了Cu的最大掺杂上限为x=0.15。X射线衍射分析证实Ba_2YRu_(1-x)Cu_xO_6为B位有序占据的双倍周期钙钛矿结构,属于立方晶系,空间群为Fm3m (No. 225)。Ba2YRuO6的晶胞参数a=8.345 A,并且发现Cu离子的掺杂对晶胞参数影响很小。X线衍射图式的理论计算表明,当Ba_2YRuO_6中的Y离子和Ru离子分别有序占据4a(0,0,0)和4b(1/2, 1/2,1/2)原子等效位置时,将可观察到有序双钙钛结构的(1 1 1)超晶格衍射峰,并得到了X线衍射实验图谱的证实。利用标准四探针技术对Ba_2YRu_(1-x)Cu_xO_6进行电阻测量证实母体Ba_2YRuO_6为绝缘体,Cu掺杂的使电阻率降低,并呈现由绝缘体向半导体的转变;样品Ba_2YRuO_6在室温下呈现典型的顺磁行为,样品中Ru离子的有效磁矩为2.06μB,对Ba_2YRu_(1-x)Cu_xO_6系列样品的磁性研究表明,随着Cu的掺杂量的增加,Ru离子的平均有效磁矩有所降低。此外,成功制备了双钙钛矿结构Sr_2FeRuO_6样品,并且对其衍射数据进行了Rietveld拟合,发现双钙钛矿Sr_2FeRuO_6属于四方晶系,其晶胞参数为a=b=5.528 ?, c=7.822 A,空间群为I4/mmm。结果表明Sr_2FeRuO_6双钙钛矿结构的氧八面体在c轴方向略有拉伸,其内的Fe~(3+)离子([Ar] 4d~5)和Ru~(5+)离子([Kr] 4d~3)呈现轻微的JohnTeller效应。室温磁化曲线表明Sr_2FeRuO_6具有反铁磁有序特征,并且其Neel温度远在室温以上。电阻温度曲线表明Sr_2FeRuO_6呈现典型的半导体行为,其禁带宽度约为0.23 eV。此外特别有意义的是发现Sr_2FeRuO_6在低温具有较大的磁阻效应(MR～20%, 120K),通过合成条件的改良,样品宏观电阻率的进一步降低,可望大幅提高其磁阻效应。
徐苗[9]2006年在《Sr_2Fe_（1-x）Mn_xMoO_6双钙钛矿氧化物结构、磁性及磁输运性质》文中研究表明本文通过传统的固相反应法合成了Sr_2Fe_(1-x)Mn_xMoO_6 (0<x<1.0)系列多晶样品。通过在Fe位引入Mn离子,从而改变其磁性相互作用。研究掺杂对该系列双钙钛矿氧化物物性的影响。X射线衍射(XRD)分析表明,Mn离子的引入并没有改变原晶体的结构,只是晶胞参数随Mn离子浓度的增加而增大。这一特点也使我们仅需考虑磁性离子的改变而造成的物性的改变。同时Mn离子的增加也使得B位阳离子有序度增加。在磁性方面,Mn离子的掺杂强烈抑制了Sr_2FeMoO_6(SFMO)中的铁磁性,在整个系列样品中观察到了多种不同磁性相之间的转换。首先在低掺杂部分,样品还呈现出与SFMO相同的长程铁磁有序,但是居里温度TC随x的增加而迅速降低。在0.3<x<0.7的样品中,低温部分表现出了无序的自旋玻璃相,存在冻结温度T ,这种现象被称为再入自旋玻璃态。随着TfC的继续降低,当x=0.7,0.8时,顺磁相→铁磁相的转变消失,仅存在冻结温度T。Mn离子浓度达到x=0.9时,样品中出现了长程有序的反铁磁相,整个可测量的温度范围只存在反铁磁转变温度TN。文中通过饱和磁矩计算以及磁化曲线的拟合,发现在整个系列样品中,Mn~(3+)离子与Mn~(2+)离子的浓度值的变化导致出现多种磁性相互作用相。在Fe位引入Mn离子对磁电输运性质也有很大的影响。首先,Mn~(2+)离子的增多使得Mo~(5+)离子转变为Mo~(6+),载流子数量大大减少。并且Mn离子的引入使得电子的局域性增强。样品电阻率的数量级由x=0.1时的10-4增至x=0.9时的10~4,变化了7个数量级。载流子在晶粒边界处的自旋相关隧穿被认为是SFMO中存在客观的低场磁电阻(LFMR)的原因。在引入Mn离子后,晶界状态并没有明显的改变,但是LFMR受到了强烈的抑制。这个现象归结与,随着x的增加铁磁颗粒变小,无序的自旋玻璃态的出现,局域态的增
申俊杰[10]2006年在《多晶Fe_3O_4薄膜及其复合结构的微观结构、磁性质和输运特性》文中认为隧道型磁电阻(TMR)来源于颗粒薄膜中的铁磁颗粒或者是隧道结中的铁磁性电极间的自旋相关隧穿效应,并与隧穿电子的自旋极化率成正比,因此人们一直在致力于寻找具有高自旋极化率的材料。半金属材料中的输运电子具有100%的自旋极化率,是比较有希望在自旋电子学器件上得到应用的自旋注入材料。在几种类型的半金属材料中,由于Fe_3O_4具有高居里温度、低沉积温度以及可以超薄成膜等优点,更成为近年来自旋电子学领域的研究热点之一。本论文采用对向靶直流反应溅射法制备了多晶Fe_3O_4薄膜、Fe_3O_4/Al(Mo)双层膜和Zn、Mn掺杂的Fe_3O_4薄膜,对它们的微观结构、化学成份、电阻率、磁电阻、磁学性能以及霍尔效应等进行了系统的研究。在基底不加热的条件下,用对向靶反应溅射法在氩气和氧气的混合气氛中制备了多晶Fe_3O_4薄膜。结构分析发现薄膜中晶粒呈柱状生长,大小均匀。室温下多晶Fe_3O_4薄膜在50 kOe的磁场下磁化强度为296 emu/cm3,远远小于块体材料的饱和磁化强度值(471 emu/cm3),而且没有达到饱和。低温下,带场冷却的磁滞回线有交换偏置现象,但当温度升高到200 K左右时交换偏置消失。在外场为90 kOe的磁场下,薄膜的磁电阻仍然不饱和,在80 K达到–11.7%。随着温度的升高磁电阻降低,室温时仍然能达到–7.4%,是目前已报道的较大的磁电阻值。在多晶Fe_3O_4薄膜中存在大量的反相边界(APB)。由于APB的出现,薄膜中存在强反铁磁耦合,导致薄膜的磁化强度降低、低温下出现交换偏置现象和比较显着的磁电阻效应。研究发现多晶Fe_3O_4薄膜中电子的的输运机制为相邻颗粒间的隧穿效应。在Fe_3O_4/Al(Mo)双层膜中同Fe_3O_4多晶膜相比发现了磁性增大现象。对Fe_3O_4(300 nm)/Al双层膜,30 nm厚的Al衬层可以使磁化强度达到450 emu/cm3,几乎接近块体值,而随着衬层厚度的增加,磁化强度基本稳定在该值附近。对Fe_3O_4/Mo双层膜,磁性增加的效果不如Fe_3O_4/Al双层膜显着,30 nm厚的Mo衬层使双层膜中的磁化强度增加到422 emu/cm3,这是因为在Fe_3O_4/Mo双层膜中出现了反铁磁性的Fe2(MoO4)3。对于双层膜来说,低温带场冷却磁滞回线的测量中发现了交换偏置场的大小明显低于单层膜。通过对磁性增大的物理机制进行研究发现,金属衬层显着抑制了薄膜沉积过程中结构缺陷和界面非晶层的形成,从而使多晶Fe_3O_4薄膜的饱和磁化强度增大。
参考文献：
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[8]. A_2B′B″O_6型双钙钛矿氧化物体系的结构、磁性和电输运性质[D]. 周庆路. 扬州大学. 2007
[9]. Sr_2Fe_（1-x）Mn_xMoO_6双钙钛矿氧化物结构、磁性及磁输运性质[D]. 徐苗. 哈尔滨工业大学. 2006
[10]. 多晶Fe_3O_4薄膜及其复合结构的微观结构、磁性质和输运特性[D]. 申俊杰. 天津大学. 2006