晶界修饰对Sr2FeMoO6结构、磁性及磁输运性质的影响

晶界修饰对Sr2FeMoO6结构、磁性及磁输运性质的影响

论文摘要

1998年科学家发现多晶Sr2FeMoO6具有5%(H=1T)的室温磁电阻效应,使得这种双钙钛矿氧化物备受关注。对电子结构的能带计算表明理想Sr2FeMoO6(SFMO)化合物是半金属铁磁体,电子的自旋极化率为100%,而且其居里温度在410-450K之间。Sr2FeMoO6的这些特点将很有希望作为磁性材料在自旋电子学领域中得到应用。对这类材料颗粒边界的修饰,可以有效地改变材料的性能。本文对SFMO晶界做了两个不同方法的修饰。本文选择在400℃用不同的H2/N2比例(10%、20%、50%)对SFMO退火。利用传统的固相反应法先合成了Sr2FeMoO6多晶样品,然后进行退火处理。本文对该系列样品的结构、磁性和输运进行了测试分析。X射线衍射(XRD)分析表明,在氢气比例不大情况下(10%、20%),氢气退火对Sr2FeMoO6没有引入杂相,但随着氢气比例(50%)的增加,样品中会有杂质产生。虽然少量的氢气对体系的结构没有影响,但是样品在其他性质方面有很大的区别,在少量氢气退火下,电镜照片显示样品颗粒尺寸略微增大;输运方面,不管在高温区还是低温区,样品的电阻率会减小,其中未退火的样品,表现出半导体特性,电阻随着温度的增加而下降;在磁电阻方面,退火后的样品磁电阻减小,在高场和低场表现的与未退火的样品均有所不同;在磁性方面,退火后样品容易磁化,饱和磁矩会有少量提高。50%氢气量下的样品在磁性方面与(20%)氢气退火样品的磁化强度一样,说明虽然大量氢气的退火会给样品引入杂相,但是不会改变晶粒里面的磁性;由于生成了反铁磁绝缘物质,50%氢气量下的样品的磁电阻产生的机理与比别的退火样品都有所不同,说明生成的物质在边界中起到了特殊的作用。本文还用SFMO复合聚苯乙烯(PS),得到在不同退火温度下的复合物。发现复合的PS能提供有效势垒,达到提高磁电阻的目的。本文还分析了磁性矫顽场与磁电阻最大值对应的磁场不一致现象的原因,建立模型解释这个现象。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 半金属的基本性质
  • 1.3 铁磁性半金属的分类
  • 1.3.1 能隙在少数自旋带的弱磁性半金属
  • 1.3.2 能隙在少数自旋带的强磁性半金属
  • 1.3.3 能隙在多数自旋带的弱磁性半金属
  • 1.4 双钙钛矿氧化物材料
  • 1.4.1 双钙钛矿SFMO的结构特征
  • 1.4.2 SFMO的电子结构
  • 1.4.3 SFMO的磁学性质
  • 1.4.4 SFMO的电磁输运性质
  • 1.5 半金属颗粒边界的输运机制
  • 1.6 本文的研究内容与意义
  • 1.6.1 研究内容
  • 1.6.2 研究意义
  • 2FeMoO6氢气退火体系的磁输运性质研究'>第2章 Sr2FeMoO6氢气退火体系的磁输运性质研究
  • 2.1 样品的制备
  • 2.2 样品的结构与形貌
  • 2FeMoO6多晶退火系列样品的XRD谱图'>2.2.1 Sr2FeMoO6多晶退火系列样品的XRD谱图
  • 2.2.2 样品的形貌
  • 2.3 样品的直流磁性分析
  • 2.4 样品的电输运性质的研究
  • 2.4.1 零磁场下电阻的分析
  • 2.4.2 有磁场下电阻的分析
  • 2.4.3 磁电阻的分析
  • 2.4.4 关于边界磁化率的分析
  • 2.5 退火样品输运性质模型的假设
  • 2.5.1 MIT点的移动
  • 2.5.2 50%退火样品磁电阻产生的机制
  • 2.6 本章小结
  • 2FeMoO6/PS复合体系输运性质研究'>第3章 Sr2FeMoO6/PS复合体系输运性质研究
  • 3.1 样品的合成
  • 3.2 聚苯乙烯简介
  • 3.3 复合体系样品结构测试
  • 3.4 复合系列样品的电输运性质
  • 3.5 复合体系磁输运性质的研究
  • 3.6 关于磁电阻的最大值与矫顽场关系的模型
  • 3.7 关于边界磁矩微观模型的假设
  • 3.8 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  

    晶界修饰对Sr2FeMoO6结构、磁性及磁输运性质的影响
    下载Doc文档

    猜你喜欢