強關(guān)聯(lián)nd0.5ca0.5mn1xalxo3體系結(jié)構(gòu)及磁性研究

1、學校代碼：1 0 2 2 5學 號：S 1 5 4 9 5學位論文強關(guān)聯(lián)N d o ．5 C a o ．5 M n l ．A k 0 3 體系結(jié)構(gòu)及磁性研究指導教師姓名：申請學位級別：論文提交日期：授予學位單位：郭子心李玉副教授碩 士2 0 1 5 年4 月東北林業(yè)大學東北林業(yè)大學學科專業(yè)： 生物物理論文答辯日期： 2 0 1 5 年6 月4 目授予學位日期： 2 0 1 5 年6 月答辯委員會主席：論文評閱人：素夕厶符素大學摘要摘要強

2、關(guān)聯(lián)電子體系物理學是至今最突出的懸而未決的疑難問題。近年來，鈣鈦礦型錳氧化物引起了科學界的廣泛關(guān)注，有研究表明它是一種典型的強關(guān)聯(lián)體系，并且具有較強的磁性，可以在實際應用中把治療樹木疾病的藥物材料包覆到本磁性材料上，再外加磁場引導控制攜帶藥物材料的本磁性材料，讓其聚集到樹木病變部位。以期增強對樹木疾病的治療效果，并減少藥物對樹木無病變部位的毒副作用。研究者們建立了如雙交換模型和極化子模型等許多不同的模型來分析其中的復雜的效應。但是隨著研

3、究的深入，有關(guān)鈣鈦礦型錳氧化物產(chǎn)生的復雜物理現(xiàn)象的研究還較少，尤其是其復雜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、電荷自旋、軌道和晶格以及強關(guān)聯(lián)體系互相作用等。本文所用的N d o ．5 C a o ．5 M n l _ x A l x 0 3 ( x = 0 ，0 ．0 2 5 ，O ．0 5 ，0 ．0 7 5 ，0 ．1 0 ，0 ．1 5 ，O ．2 0 ，O ．3 0 ) 系列單相多晶樣品是通過高溫固相反應法制備的，樣品在最高合成溫度1 3 0 0 ℃時

4、保持2 4 小時。對制備的樣品通過X 射線衍射儀( X R D ) 進行表征。樣品的磁化強度( M - T 曲線) 、磁滯回線( M - H 曲線) 是利用物理性質(zhì)測量系統(tǒng)( P P M S ) 進行測量的。通過對X R D 衍射圖樣分析可知，N d o ．5 C a o ．5 M n l _ x A l x 0 3 ( X = 0 ，O ．0 2 5 ，0 ．0 5 ，0 ．0 7 5 ，0 ．1 0 ，0 ．1 5 ，0 ．2 0

5、，O ．3 0 ) 系列樣品的結(jié)構(gòu)均為單相正交的結(jié)構(gòu)，其空間群為p n m a 。衍射峰主峰約為3 3 ．3 8 0 ，隨著A l 元素的摻雜，衍射峰的位置沒有明顯的變化。通過對系列樣品的必丁曲線進行分析，可以看出A l 的摻雜對于樣品的磁化強度有著顯著的影響。母相樣品N d o ．5 C a o ．5 M n 0 3 的電荷有序溫度為T c o = 2 4 9K ，當X ≥0 ．0 2 5開始，在溫度約為4 0K 左右可以觀察到Z F

6、 C 有一個尖銳的峰，此峰代表凍結(jié)溫度臻在溫度為T = 2 K 時，樣品在F C 曲線中可以觀察到隨著A l 元素的摻雜量增加樣品的磁化強度也會增加，這表明A l 的增加可以有效的抑制反鐵磁有序，從而增強了樣品的鐵磁性。測試了2K 下所有樣品的磁滯回線，發(fā)現(xiàn)未摻雜的樣品在9T 的磁場下沒有出現(xiàn)臺階狀變磁相變，磁化強度也沒有達到飽和，表明該樣品存在著很強的電荷有序( C O ) 態(tài)。在x = 0 ．0 5 的樣品中觀察到了臺階狀變磁相變，