类钙钛矿化合物Ca（Mn2Cu1）Mn4O12的磁性与磁电阻效应

利用固相反应法制备了名义成分为Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的类钙钛矿锰氧化物.x射线衍射表明，为了获得较为致密的样品和减小杂相含量，可以采用高温烧结再在1073K长时间空气中退火的制备方法.样品在低温下同时存在铁磁相和反铁磁相，由于反铁磁相的存在导致样品在4.5K时的磁化强度显著降低，并在8T的高磁场下仍未达到饱和.样品呈半导体导电性质，在85K和6T磁场下磁电阻比的最大值可达-46%. 关键词： ［AC3］(B4)O12类钙钛矿锰氧化物 庞磁电阻效应 铁磁性 反铁磁性     

双层钙钛矿锰氧化物La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)多晶的磁性研究

多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)采用传统固相反应法制备,通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究。研究发现,在15 K-400 K的测量温度范围内,在类Griffiths相温度(TG≈360 K)以上,样品处于纯顺磁态;在奈尔温度(TN≈183 K)- TG范围内,系统处于反铁磁-铁磁共存态,存在类Griffiths相,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在TN以下,随温度的降低,铁磁性逐渐减弱,反铁磁性增强,样品呈现出了团簇玻璃行为。另外,在居里温度Tc≈210 K附近,系统发生了二级相变,样品在7 T外加磁场下的最大磁熵变绝对值为0.6 J/(kg·K)。     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质影响

采用固相反应法制备了样品La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.12,0.15).通过测量样品的M～T曲线、M～H曲线和ESR曲线,研究了Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3电荷有序相的破坏及磁性质的影响.结果表明:当x=0.00时,在262K时形成电荷有序相(CO相);当T>262K时,表现为顺磁;当T<190K时,表现为长程反铁磁(在AFM本底中存在少量FM成分),AFM/CO态共存;从262K(TCO)到190K,随温度降低在电荷有序态下从顺磁向反铁磁转变.当x≈0.12时,在170K～180K残留CO相,而当x=0.15时,CO相消失,体系存在一个CO态融化过程,在极低温下存在顺磁铁磁(PMFM)相变.     

哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应

利用电弧炉熔炼了Ni50Mn35In15多晶样品,根据磁性测量对其马氏体相变和磁热效应进行了系统研究.结果表明.随着温度的降低,样品在室温附近先后发生了二级磁相变与一级结构相变特征的马氏体相变,导致它的磁化强度产生突变.同时通过低温下的磁滞回线的测量发现样品存在交换偏置行为,表明低温下马氏体相中铁磁和反铁磁共存.此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变温度附近的磁熵变,当温度为309 K,磁场改变5 T时,样品的磁熵变可达22.3 J/kg K.     

钙钛矿型锰氧化物(La_(0.8)Eu_(0.2))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,X-射线衍射分析表明,样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相.通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现:在300 K以下,随着温度的降低,样品先后经历了二维短程铁磁有序转变(T2D C≈282K)、三维长程铁磁有序转变(T3D C≈259K)、奈尔转变(T N≈208K)和电荷有序转变(T CO≈35K);样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在T N以下,主要处于反铁磁态;在T3D C达到370 K时,样品处于铁磁-顺磁共存态,在370 K以上时样品进入顺磁态.此外,分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到:样品在金属-绝缘转变温度(T P≈80K)附近出现最大磁电阻值,其位置远离T3D C,表现出非本征磁电阻现象,其磁电阻值约为61%.在T CO以下,电阻率出现明显增长,这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e g电子开始自发局域化增强所致.通过对(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T曲线拟合,发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.     

V替代Mn对La_(0.45)Ca_(0.55)MnO_3电荷有序相及自旋玻璃态的影响

用固相反应法制备了La0.45Ca0.55Mn1-xVxO3(x=0.00,0.10)多晶样品.通过X射线衍射谱、质量磁化强度-温度曲线、电子自旋共振谱,研究了V5+替代Mn3+/Mn4+对La0.45Ca0.55MnO3电荷有序相和自旋玻璃态的影响.实验结果表明,当x=0.10时,不仅母体的电荷有序相基本破坏,而且母体在40K左右出现的自旋玻璃态也被融化.电荷有序相被破坏的主要原因是用V5+替代Mn3+/Mn4+后,增加了Mn3+与Mn4+的比例,使铁磁双交换作用优于反铁磁超交换作用;自旋玻璃态的融化是由于V替代Mn后破坏了反铁磁背景下有少量铁磁成分的自旋玻璃态的形成条件.     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr3Ti2O7型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T*=231 K出现二维短程铁磁有序,在Tc=114 K出现三维长程铁磁有序,在TN=56 K出现倾斜的反铁磁转变.当x=0.05时,Cu替代使得T*,Tc和TN减小.其电特性表明,La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶呈现出双峰现象,这是由于钙钛矿结构锰氧化物共生现象造成的.虽然5%Cu替代,降低了金属一绝缘体转变温度,但是却增强了磁电阻效应.     

关于La_2CuO_(4-y)反铁磁性的研究

本文测量了三个不同制备条件的 La_2CuO_(4-y)样品以及原材料 CuO 样品在液氮温度以上的比热,实验发现四个样品在200K 附近都有明显的比热反常峰,分析表明 La_2CuO_(4-y)的比热反常并非 CuO 杂质相引起,而是样品发生反铁磁有序相变所致.在 Nèel 温度 T_N 附近,磁比热按 C_M∝1n|T-T_N|规律变化,与二维伊辛模型基本吻合,很小的熵变则表明大的零点量子自旋涨落的存在.其磁化率变化服从居里-外斯定律,并计算出 Cu^(2+)的有效磁矩为～0.6μ_B.低温下电阻按 InR∝(T_c/T)^(1/3)规律变化,表现为二维空穴导电机制.     

脉冲磁场对水热法制备Mn掺杂ZnO稀磁半导体的影响

本文以Zn(CH₃COO)₂·2H₂O, Mn(CH₃COO)₂·4H₂O和氨水缓冲溶液为原料, 在4 T脉冲磁场下利用水热法制备了Mn掺杂ZnO稀磁半导体晶体, 通过X射线衍射、 扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱、荧光分光光度计及振动样品磁强计等对样品的微观结构及磁性能等进行了表征, 结果表明: Mn掺杂ZnO稀磁半导体晶体仍保持ZnO六方纤锌矿结构, 4 T脉冲磁场下合成的Mn掺杂ZnO稀磁半导体晶体具有明显的室温铁磁性, 其饱和磁化强度(M_s)为0.028 emu/g, 比无脉冲磁场下制备的样品提高一倍以上, 且4 T 脉冲磁场将样品的居里温度提高了15 K.     

SmCo_(1-x)Ir_xAsO体系的磁性和输运性质

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xIrxAsO(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a变大,c变小。在x≥0.25时发现小部分杂相峰IrAs2,说明SmCo1-xIrxAsO体系单相样品较难制得。磁性测量结果表明,SmCo1-xIrxAsO在高温区表现出顺磁性。外场为10Oe时,掺杂量为0.05的样品随着温度的降低,依次在60K和45K附近出现铁磁转变和反铁磁转变,在低温区ZFC与FC曲线分离,出现明显的不可逆性。随着外磁场的增加,不可逆性受到抑制,铁磁转变温度TC向高温方向移动。增加掺杂量,样品铁磁反铁磁转变温度几乎不变,表明Ir掺杂对样品磁性没有影响。M-H曲线表明,温度T30K时,所有掺杂样品随着磁场的增加,均出现反铁磁(AFM)-铁磁(FM)的磁性转变,且转变磁场随温度的升高而减小。T=50K时,这种变磁性转变消失,样品表现出软铁磁特性。     

硫化锌纳米微晶锰掺杂最佳含量的一个简单的理论计算

介绍一个从晶体结构出发建立的晶体结构配位数与最佳掺杂含量关系的一个简单的理论表达式，对硫化锌纳米微晶锰掺杂最佳含量作出理论计算，定量计算的结果与实验数据相符合。该理论也适用于其他电子薄膜材料的最佳掺杂含量问题。     

ZnO:Mn as a member of II-VI:Mn family

ZnO:Mn thin films are grown by the metal organic chemical vapor deposition technique. Mn (x) varies in the 0<x<0.44 range. Vegard’s law has been verified for the lattice parameters. Electron paramagnetic resonance (EPR) measurements prove the substitutional incorporation of Mn²⁺ on zinc sites. The behavior of the EPR line width regarding temperature is discussed. All ZnO:Mn layers show antiferromagnetic interaction and a J₁/k_B=-15 K effective exchange constant. The optical band gap of ZnO:Mn increases with the manganese concentration. Raman spectroscopy reveals a Mn-related scattering band. PACS 71.55.Gs; 75.50.Pp; 61.10.Nz; 76.30.Fc; 75.30.Et; 78.40.-q     

Energy Structure of an Individual Mn Acceptor in GaAs : Mn

The energy structure of the Mn acceptor, which is a complex of Mn²⁺ ion plus valence band hole, is investigated in the external magnetic field and under presence of an uniaxial stress has been studied. The spin-flip Raman spectra are studied under resonant excitation of exciton bound to the Mn acceptor. The gfactors of the ground F = 1 and the first excited F = 2 states are determined and selection rules for the optical transitions between the acceptor states are described. The value of the random field (stress or electric field) acting on manganese acceptor and the deformation potential for the exchange interaction constant of the Mn²⁺ + hole complex are obtained. A theoretical model is developed that takes into account the influence of random internal and uniaxial external stress and magnetic field. The proposed model describes well the lines of spin-flip Raman scattering of Mn acceptor.     

Gamma-ray spectroscopy of 25 57 Mn32 and 25 58 Mn33

The decays of ₂₅⁵⁷Mn₃₂ and ₂₅⁵⁸Mn₃₃ have been studied with the 8π Spectrometer following the reaction ⁴⁸Ca(¹³C,pxn)^{60 − x} Mn at a beam energy of 40 MeV. The level schemes of these two nuclei have been extended, and the multipolarities of the observed transitions have been determined.     

Pressure dependence of the magnetisation and Mn nmr of Mn4N

Abstract

The expanded lattice material Mn₄N contains two types of Mn site. The ⁵⁵Mn NMR at the Mn(I) site has been measured to 9 kbar at 77K. The Mn(I) NMR frequency, and the magnetisation, increased with pressure which is attributed to a decrease in the magnitude of the moment at the Mn(II) site.     

Hyperfine interaction in Ni79Mn21 and Ni76Mn24

We report on PAC measurements revealing very different magnetic behaviour in two nearby alloys. The Ni₇₉Mn₂₁ alloy orders at T_C=280(5) K, but a two field sites interpretation is needed. Both hyperfine fields (hff) are in the ratio 12 and their distributions have the same absolute width, the relative abundance of the high field site is 30%. A slope change in the hff (T) curve at low temperature may indicate the transition into the mixed state. In the Ni₇₆Mn₂₄ alloy we observe magnetic ordering at T=95(3) K followed by a smooth increase of the effective hff upon cooling but with an anomalous minimum around T=20 K.