论文题目: 电荷有序锰氧化物Y0.5Ca0.5MnO3的磁特性及穆斯堡尔谱研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料物理与化学
作者: 田宏伟
导师: 郑伟涛,丁涛
关键词: 钙钛矿锰氧化物,电荷有序,电子顺磁共振,穆斯堡尔谱
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 钙钛矿型锰氧化物中的巨磁电阻效应、电荷有序态以及相分离等现象使之成为当前材料科学和凝聚态物理学领域中的研究热点。同时该体系又是电荷、自旋、晶格和轨道自由度高度关联的强关联电子体系,蕴藏着十分丰富的物理内容,可与高温超导体铜氧化物相媲美。因此,本论文对典型的电荷有序锰氧化物Y0.5Ca0.5MnO3材料的制备和表征进行了系统地研究,取得了一些有价值的研究成果。作者采用传统的高温固态反应法制备了Y0.5Ca0.5MnO3和铁掺杂的Y0.5Ca0.5Mn0.9Fe0.1O3 多晶样品,通过X 射线衍射实验(XRD)对样品的结构进行了表征;采用超导量子干涉仪(SQUIDS)研究了多晶样品的宏观磁特性;使用电子顺磁共振和穆斯堡尔谱等实验手段对样品的微观磁特性和电荷有序行为进行了研究。在电子顺磁共振实验中,顺磁共振线宽的产生是由于体系存在两种各向异性相互作用:晶体场(CF)作用和Dzyloshinsky-Moriya(DM)交换作用。在电荷有序温度TCO 以下,顺磁共振线宽随温度的降低而增加,这一现象可以用Jahn-Teller 极化子跳跃引起的运动窄化机制(motional narrowing)来解释。在穆斯堡尔谱实验中,我们发现应用穆斯堡尔谱技术可以探测到体系的晶格畸变,并且通过穆斯堡尔谱技术我们可以把混价锰氧化物体系中的Mn3+和Mn4+离子区分开来。
论文目录:
第一章前言
1.1 引言
1.2 锰氧化物的晶体结构
1.3 钙钛矿型锰氧化物研究进展
1.3.1 锰氧化物的研究历史
1.3.2 锰氧化物的研究现状
1.3.3 锰氧化物中电子顺磁共振(EPR)研究概况
1.3.4 锰氧化物的穆斯堡尔谱研究概况
1.3.5 锰氧化物Y_(1-x)Ca_xMnO_3的研究现状
1.4 本论文的选题及研究意义
1.5 小结
第二章有关理论及基本概念
2.1 磁电阻(magnetoresistance)的定义及分类
2.1.1 磁电阻的定义
2.1.2 磁电阻的分类
2.2 晶体场(crystal field)理论
2.3 双交换(double-exchange)作用
2.4 Jahn-Teller效应和晶格极化子
2.4.1 Jahn-Teller效应
2.4.2 电子-晶格耦合(electron-lattice coupling)
2.4.3 电子-晶格耦合的三个重要模式
2.5 相分离(phase separation)
2.6 电荷有序(charge ordering)现象及相关物性
2.6.1 电荷有序的发现
2.6.2 电荷有序的双条纹相(bi-stripe)和Winger-crystal相
2.6.3 与电荷有序相伴的轨道有序及磁有序
2.6.4 电荷有序态的影响因素
2.7 本章小结
第三章样品制备、表征及实验原理
3.1 多晶样品的制备
3.1.1 实验仪器
3.1.2 样品的制备过程
3.2 样品的结构表征
3.3 样品的磁性测试
3.4 电子顺磁共振(EPR)实验
3.4.1 实验仪器和条件
3.4.2 EPR原理
3.4.3 EPR谱线的形状和区分方法
3.5 穆斯堡尔谱学实验(Mossbauer spectroscopy)
3.5.1 实验仪器和条件
3.5.2 穆斯堡尔谱实验原理
3.6 本章小结
第四章 Y_0.5Ca_0.5MnO_3的磁特性和电子顺磁共振分析
4.1 引言
4.2 Y_0.5Ca_0.5MnO_3的结构表征
4.3 Y_0.5Ca_0.5MnO_3的磁化率和磁化强度
4.4 Y_0.5Ca_0.5MnO_3的电子顺磁共振分析
4.4.1 EPR线型
4.4.2 EPR线宽
4.4.3 g因子
4.5 小结
第五章 Fe掺杂Y_0.5Ca_0.5MnO_3的穆斯堡尔谱研究
5.1 引言
5.2 Fe掺杂Y_0.5Ca_0.5MnO_3的制备和结构
5.3 Fe掺杂Y_0.5Ca_0.5MnO_3的磁化强度和磁化率
5.4 Fe掺杂Y_0.5Ca_0.5MnO_3的穆斯堡尔谱
5.4.1 谱线形状
5.4.2 同质异能移位
5.4.3 四极劈裂
5.5 小结
第六章结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
中文摘要
Abstract
发布时间: 2005-08-26
参考文献
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