研究了采用高溫固相反應(yīng)法合成的La_1-xEu_xFeAsO（x=0,0.2,0.4,0.6）系列樣品中鑭位摻銪的元素替代效應(yīng)�；赬射線粉末衍射的晶體結(jié)構(gòu)表征顯示,體系的銪摻雜固溶度高達(dá)60%。隨著銪含量的提高,晶胞的a軸和c軸都線性下降,說(shuō)明銪離子成功替代了鑭離子的晶位。電阻率隨溫度的變化圖顯示,LaFeAsO母體150 K附近的電荷密度波沒(méi)有隨著銪含量的提高而受到壓制,同時(shí)體系在2 K以上沒(méi)有觀察到超導(dǎo)電性。磁化率測(cè)量顯示,銪摻雜導(dǎo)致樣品300 K下的磁化率線性增加。與此同時(shí),所有摻銪樣品的磁化率在150 K以上呈現(xiàn)明顯的居里-外斯行為。經(jīng)擬合得出,樣品中銪離子的有效磁矩介于3.2～4.1μB之間,說(shuō)明摻入的銪離子主要呈現(xiàn)+3價(jià)。 

【文章來(lái)源】：山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,34(02)

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【部分圖文】：

La1-xEuxFeAsO樣品的XRD圖譜

圖2顯示系列樣品的電阻率隨溫度的變化規(guī)律。樣品室溫電阻率和摻雜比例之間沒(méi)有明顯的依賴關(guān)系。為了更清晰的顯示電阻率和溫度的關(guān)系，我們對(duì)所有電阻率數(shù)據(jù)依照各自300 K時(shí)的取值進(jìn)行歸一化。如圖2所示，母體樣品的電阻在150 K附近出現(xiàn)異常，更低的溫度下電阻隨溫度的降低而升高。上述行為和早先的測(cè)量結(jié)果相符[3]。當(dāng)晶格中的鑭離子被銪部分取代后，低溫下的電阻率下降，但與銪含量的相關(guān)性不明顯。值得注意的是，對(duì)所有的銪摻雜樣品，150 K附近反鐵磁有序?qū)е碌碾娮璁惓２](méi)有被壓制到更低的溫度�？紤]到以往的實(shí)驗(yàn)中，不論電子型還是空穴型元素替代都會(huì)顯著壓制體系的反鐵磁有序，上述電阻異常保持不動(dòng)的現(xiàn)象表明銪摻雜并沒(méi)有引入載流子。低溫下電阻-溫度行為的變化可能和材料內(nèi)的雜質(zhì)或晶界的影響有關(guān)。2.3 磁化率

圖3顯示了樣品的磁化率隨溫度的變化關(guān)系。由于樣品的磁化率隨摻雜水平發(fā)生顯著的變化，縱坐標(biāo)采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)，以保證數(shù)據(jù)顯示清晰。從圖3中可以看出，室溫下母體材料室溫磁化率最小(3.3×10-4emu/mol)，和其他文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果處在同一數(shù)量級(jí)[3]。隨著溫度的下降，磁化率同步下降，并在150 K附近出現(xiàn)反鐵磁序引發(fā)的異常。在更低的溫度區(qū)間，磁化率隨溫度的進(jìn)一步降低而升高，可能來(lái)源于某種未知的順磁雜質(zhì)。當(dāng)20%的鑭離子被銪取代后，材料的室溫磁化率迅速增加為1.2×10-3emu/mol，同時(shí)高溫段磁化率與溫度同步下降的趨勢(shì)得到明顯抑制，且150 K附近的磁化率異常變得不明顯�？紤]到電阻測(cè)量中反鐵磁導(dǎo)致的異常并沒(méi)有被壓制，我們認(rèn)為磁化率數(shù)據(jù)中反鐵磁信號(hào)被削弱的原因可能是鐵砷層的反鐵磁信號(hào)被銪離子的磁矩淹沒(méi)了。類似的現(xiàn)象在基于其他稀土離子的ZrCuSiAs型鐵基超導(dǎo)體中也曾經(jīng)觀測(cè)到[5-6]。當(dāng)銪含量進(jìn)一步提高到x=0.4和x=0.6時(shí)，一方面室溫磁化率繼續(xù)升高，另一方面磁化率在20 K附近呈現(xiàn)出典型的反鐵磁有序信號(hào)。這可能說(shuō)明，隨著銪離子比例的升高，磁矩之間開始建立反鐵磁相互關(guān)聯(lián)。我們注意到，樣品的室溫磁化率隨著銪含量的升高呈現(xiàn)近似的線性增加。這說(shuō)明磁信號(hào)的增強(qiáng)主要來(lái)自銪離子的貢獻(xiàn)。2.4 銪離子有效磁矩


本文編號(hào)：3452978