fe位ga掺杂对sr2femoo6磁性及磁输运性质影响论文

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1、国内图书分类号：O482.54国际图书分类号：538理学硕士学位论文Fe位Ga掺杂对Sr2FeMoO6磁性及磁输运性质的影响硕士研究生：燕绍九导申请师：隋郁教授学位：理学硕士学科、专业：凝聚态物理所在单位：物理系答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O482.54U.D.C:538DissertationfortheMasterDegreeinScienceTHESUBSTITUTIONEFFECTOFGaONMAGNETORESISTANCEANDMAGNETICINSr2FeMoO

2、6SYSTEMCandidate:Supervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:YanShaojiuProf.SuiYuMasterofScienceCondensedMatterPhysicsDepartmentofPhysicsJuly,2007HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士毕业论文摘要近年来，由于发现Sr2FeMoO6在室

3、温具有高达5%(H＝1T)的磁电阻效应，引起了人们对这类双钙钛矿氧化物的研究兴趣，能带结构计算表明，理想的Sr2FeMoO6化合物是半金属铁磁体，而且其居里温度高出室温近100℃，以上特点使得Sr2FeMoO6成为可以用于室温的自旋电子学器件的理想候选材料。掺杂是改变材料物理性质的有效手段，本文选择了对Sr2FeMoO6的B位Fe离子进行掺Ga来改变材料内部的磁性相互作用。本文要利用传统的固相反应法合成Sr2Fe1-xGaxMoO6(0≤x≤0.6)系列的多晶样品，并且对该系列样品的磁性及磁输运性质进行相关测试。X射线衍射(XRD)

4、分析表明，Ga离子的掺入没有引入杂相，但随着掺入的Ga离子含量的增加，B位的阳离子有序度降低。这影响了体系的磁性，具体表现为抑制了Sr2FeMoO6中的铁磁性，在整个系列样品中观察到了多种不同磁性相之间的转换。在低掺杂部分，样品还呈现出与Sr2FeMoO6相同的长程铁磁有序，但是居里温度TC随x的增加而迅速降低。当x=0.3和x=0.4时，由于非磁性Ga离子的增多和阳离子有序度的降低，样品中的长程铁磁有序被分割为铁磁团簇，而B位无序度的增加导致了样品中反铁磁含量的增加。由于铁磁/反铁磁的竞争，低温区域中出现无序的自旋玻璃相，存在冻结

5、温度Tf，这种自旋玻璃叫做再入自旋玻璃，从另一种分类上也叫团簇玻璃。随Ga含量的进一步增加，样品中的铁磁成分继续减小，从而居里温度TC继续降低，这时体系中出现了经典自旋玻璃相。当x=0.6时，由于Fe含量的降低，样品中的铁磁成分已经很少，这时顺磁相向铁磁相的转变已经消失，但在低温区域观测到了反铁磁的转变温度Tf，值的注意的是在x=0.4的样品中出现了交换偏置现象，交换偏置由于其在基础研究有着丰富的物理内涵，而应用研究具有明确的应用目标和广阔的市场前景，而成为近几年的一个研究热点，但在双钙钛矿结构的氧化物SFMO中发现交换偏置现象还是

6、首次。本文对该体系的磁输运性质也进行了相应的测试和分析，所有样品都表现为半导体行为，在测量温区内没有发现金属-半导体的转变，但随Ga含量的增加样品的电阻升高，并对温度的依赖程度变大，尤其是低温部分。由于所有的样品都是采用相同的工艺条件制备的，晶粒尺寸和晶粒边界应该不会有大的不同，所以磁电阻率随Ga含量的变化主要是阳离子有序度的降低，反位缺陷的增加引起的。x＜0.3的样品的低场磁电阻(LFMR)明显提高，Ga的掺入形成了非磁-I-哈尔滨工业大学理学硕士毕业论文性的－Mo－O－Ga－O－Mo－，它作为自旋相关散射的势垒减弱了亚铁磁有序的

7、磁相互作用，使得磁矩变小，并且趋向不再一致，这增强了对自旋相关电子的散射。在x=0.6的样品LFMR收到了强烈的抑制，这归结于，随着Ga含量的增加铁磁颗粒变小，无序的自旋玻璃态的出现，从而使得隧穿势垒变厚，直接隧穿变得困难所致。关键词双钙钛矿氧化物SFMO;X射线衍射;再入自旋玻璃；交换偏置；自旋相关隧穿-II-哈尔滨工业大学理学硕士毕业论文AbstractMostrecently,interesthasbeenemerginginthemagnetotransportpropertiesoftheordereddoubleper

8、ovskiteSr2FeMoO6(SFMO)andrelatedhalf-metallicferromagnets.IthasbeenknownthatSFMOhasadoubleperovskitestructurewithioni