Sr2FeMoO6-glass復(fù)合體系電磁輸運(yùn)性質(zhì)的研究.pdf

1、磁電子學(xué)是當(dāng)今國際凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)界關(guān)注的方向之一，也是小型化、快速化、高存儲(chǔ)密度、高靈敏磁性器件的基礎(chǔ)?；A(chǔ)研究有著豐富的物理內(nèi)涵，而應(yīng)用研究具有明確的應(yīng)用目標(biāo)和廣闊的市場前景。目前其目標(biāo)是磁存儲(chǔ)器件的研究，并且在室溫和低磁場下具有大的磁電阻是這種器件可以應(yīng)用的前提。同時(shí)，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，復(fù)合材料以其獨(dú)有的特性受到國內(nèi)外材料研究人員的關(guān)注，因?yàn)閺?fù)合材料不僅保留原各組分的物理性質(zhì)，而且由于各組分之間的耦合相互作用，顯示出比單一組

2、分更優(yōu)越的性質(zhì)。因此，研究復(fù)合體系得電磁性能的變化也具有十分重要的意義。本文采用的Sr2FeMoO6和glass復(fù)合的方法，重點(diǎn)研究自旋極化不同，導(dǎo)電性能不同的兩相復(fù)合材料的輸運(yùn)性質(zhì)。通過絕緣相來調(diào)制晶界狀態(tài)，從而有效的降低晶粒間的耦合場，增強(qiáng)電子在晶粒間的隧穿，以期達(dá)到增大低場磁電阻的目的。
　　本文首先采用固相反應(yīng)方法合成了純相的多晶Sr2FeMoO6塊體材料，然后將其按一定的質(zhì)量百分比和玻璃復(fù)合。然后對體系的結(jié)構(gòu)、磁性和電磁

3、輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。X射線衍射（XRD）分析表明，加入玻璃以后并沒有改變Sr2FeMoO6的晶體結(jié)構(gòu)，玻璃可能分布在顆粒邊界上。而對整個(gè)系列樣品的零場電阻和室溫磁化強(qiáng)度的測量顯示，隨著玻璃含量的增加，樣品的電阻明顯的提高而飽和磁化強(qiáng)度則線性的下降，這些也從另一方面證明玻璃分布在顆粒邊界上。這種晶界狀態(tài)上的變化對多晶Sr2FeMoO6電磁輸運(yùn)行為產(chǎn)生了十分重要的影響。不同溫度下的磁電阻測量結(jié)果顯示，玻璃絕緣相使晶粒間絕緣勢壘得到加強(qiáng)

4、，更有利于自旋極化電子在晶粒間的隧穿，從而提高了低溫下多晶Sr2FeMoO6的磁致電阻值。然而隨著溫度的升高，樣品的磁電阻值迅速下降，表現(xiàn)為較強(qiáng)的溫度依賴關(guān)系。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)Sr2FeMoO6/glass復(fù)合樣品的電導(dǎo)主要由兩種導(dǎo)電通道構(gòu)成：與溫度呈指數(shù)關(guān)系的自旋相關(guān)的晶粒間的隧穿電導(dǎo)和與溫度成冪指數(shù)關(guān)系的自旋無關(guān)跳躍電導(dǎo)。這兩種電子隧穿機(jī)制具有不同的溫度依賴性。低溫時(shí)，前者對整個(gè)電導(dǎo)起主要作用；而高溫時(shí)，后者占主導(dǎo)地位。復(fù)合樣品中晶

5、界狀態(tài)的改變對以上兩種通道都產(chǎn)生了明顯的影響:首先，非磁性的玻璃使得晶粒邊界上磁性減弱，從而導(dǎo)致隧穿電子極化率隨溫度的升高快速的下降;其次，非晶的玻璃分布在晶粒邊界上使得電導(dǎo)高階跳躍項(xiàng)依賴的局域態(tài)的密度增加，從而也對多晶樣品的電、磁輸運(yùn)性質(zhì)產(chǎn)生十分重要的影響，使得磁電阻具有明顯的溫度依賴性。
　　通過研究再次證明了改善晶界質(zhì)量是提高多晶晶界型磁電阻效應(yīng)的一種有效的途徑。一方面通過提高絕緣勢壘層的厚度以提高低場磁電阻效應(yīng)；另一方面，