摻雜鈣鈦礦氧化物SrRuO 3 的磁性和輸運(yùn)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-04 08:10
ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物屬于強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系,長期以來一直是凝聚態(tài)物理學(xué)研究的熱點(diǎn)課題之一。由于存在電荷、自旋、軌道、晶格的相互關(guān)聯(lián),該體系具有復(fù)雜的基態(tài)和豐富的物理性能,因而受到物理、材料、器件等研究人員的廣泛關(guān)注和深入研究。釕酸鍶(SrRuO3)是4d族過渡金屬中唯一具有鐵磁金屬性的氧化物,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,易于和其他鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料形成外延結(jié)構(gòu),常被作為電極材料。SrRuO3在室溫下為正交對稱性,當(dāng)A-O鍵長小于B-O鍵長的兩倍時(shí),BO6八面體會發(fā)生旋轉(zhuǎn)。RuO6八面體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了一個(gè)畸變的贗立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu),隨著溫度升高,正交畸變的程度會逐漸降低,晶體結(jié)構(gòu)也逐漸向更高對稱性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。SrRuO3屬于自旋、軌道、電荷和晶格強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系,通?梢酝ㄟ^A位、B位不同離子分別摻雜或同時(shí)摻雜輕微改變RuO6八面體結(jié)構(gòu),調(diào)控SrRuO3的磁性和輸運(yùn)特性,從而設(shè)計(jì)和制造滿足不同性質(zhì)要求的氧化物電子器件。本論文就A...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
正常金屬和鐵磁金屬的電子態(tài)密度示意圖
氖湓誦災(zāi)史矯媯?繾杪實(shí)牟飭恐當(dāng)硐殖魷災(zāi)?鉅。?1.1 正常金屬和鐵磁金屬的電子態(tài)密度示意圖1.2 自旋電子理論和進(jìn)展1.2.1 自旋極化和自旋相關(guān)散射自旋極化和自旋相關(guān)散射是材料表現(xiàn)出各種磁阻效應(yīng)的物理基礎(chǔ)。一般非鐵磁金屬材料中,凈自發(fā)磁矩為零,傳導(dǎo)電子的散射源于材料中自旋簡并的 s 電子間的散射。費(fèi)米面附近的電子參與輸運(yùn),自旋取向向上和向下的電子態(tài)密度相等,參與輸運(yùn)的電子流是自旋非極化的。傳導(dǎo)電子表現(xiàn)出一種弱散射,與自旋取向無關(guān)的。而在鐵磁過渡金屬材料中,3d 和 4s電子共存,s 帶和 d 帶重疊在一起。根據(jù)自發(fā)磁化的能帶模型,3d 帶電子強(qiáng)烈局域化。電子間交換作用能和動能之間相互競爭,導(dǎo)致自旋簡并的電子能分裂成非對稱的結(jié)構(gòu),費(fèi)米面附
圖 1.3 SrRuO3的正交性單胞示意圖[36]中,SrRuO3自身體系內(nèi) Ru 4d 電子的空間延展特性,其也具備了一系列豐富的物理內(nèi)涵。自旋極化電子結(jié)雜化,這表明了在鐵磁性中共價(jià)作用的意義[37, 38]。米面處有大量電子態(tài),符合 Stoner 規(guī)則。由于 4d(R體場劈裂,最終致使 Ru 四價(jià)離子顯彽自旋組態(tài)(S SrRuO3具有較大的磁晶各向異性(MCA),從而在然難以達(dá)到飽和[40]。實(shí)驗(yàn)和理論分析表明 4d(Ru)軌41-42]。對 RuO6八面體傾斜和扭轉(zhuǎn)的大量研究表明,結(jié);魻栃(yīng)測量表明溫度升至 50K,SrRuO3的霍爾系旋波和自旋流之間強(qiáng)烈的耦合作用誘導(dǎo)磁化反轉(zhuǎn)[48, 49高溫?zé)峒せ畲呕崔D(zhuǎn)和低溫量子遂穿效應(yīng)引發(fā)的磁化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Structure and chemical valence study of Srn+1RunO3n+1(n= 1, 2, ∞) series[J]. 鄭龍,朱小芹,眭永興,薛建忠,劉波,裴明旭. Chinese Physics B. 2015(05)
[2]巨磁電阻效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 李端明,劉海順,王懷軍,胡苗苗. 物理教學(xué). 2008(03)
[3]巨磁電阻效應(yīng)及其研究進(jìn)展[J]. 盧森鍇,陳遠(yuǎn)英. 世界科技研究與發(fā)展. 2008(01)
[4]自旋電子學(xué)和自旋流[J]. 沈順清. 物理. 2008(01)
[5]巨磁電阻效應(yīng)[J]. 姜宏偉,周云松. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[6]自旋電子學(xué)研究與進(jìn)展[J]. 詹文山. 物理. 2006(10)
[7]Effects of Annealing on High-Magnetoresistance Tunnel Junctions Using Co75Fe25 Ferromagnetic Electrodes[J]. Journal of Materials Science & Technology. 2000(06)
博士論文
[1]尖晶石基材料中負(fù)磁化及室溫多鐵性能的研究[D]. 朱長明.華中科技大學(xué) 2017
本文編號:2956450
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
正常金屬和鐵磁金屬的電子態(tài)密度示意圖
氖湓誦災(zāi)史矯媯?繾杪實(shí)牟飭恐當(dāng)硐殖魷災(zāi)?鉅。?1.1 正常金屬和鐵磁金屬的電子態(tài)密度示意圖1.2 自旋電子理論和進(jìn)展1.2.1 自旋極化和自旋相關(guān)散射自旋極化和自旋相關(guān)散射是材料表現(xiàn)出各種磁阻效應(yīng)的物理基礎(chǔ)。一般非鐵磁金屬材料中,凈自發(fā)磁矩為零,傳導(dǎo)電子的散射源于材料中自旋簡并的 s 電子間的散射。費(fèi)米面附近的電子參與輸運(yùn),自旋取向向上和向下的電子態(tài)密度相等,參與輸運(yùn)的電子流是自旋非極化的。傳導(dǎo)電子表現(xiàn)出一種弱散射,與自旋取向無關(guān)的。而在鐵磁過渡金屬材料中,3d 和 4s電子共存,s 帶和 d 帶重疊在一起。根據(jù)自發(fā)磁化的能帶模型,3d 帶電子強(qiáng)烈局域化。電子間交換作用能和動能之間相互競爭,導(dǎo)致自旋簡并的電子能分裂成非對稱的結(jié)構(gòu),費(fèi)米面附
圖 1.3 SrRuO3的正交性單胞示意圖[36]中,SrRuO3自身體系內(nèi) Ru 4d 電子的空間延展特性,其也具備了一系列豐富的物理內(nèi)涵。自旋極化電子結(jié)雜化,這表明了在鐵磁性中共價(jià)作用的意義[37, 38]。米面處有大量電子態(tài),符合 Stoner 規(guī)則。由于 4d(R體場劈裂,最終致使 Ru 四價(jià)離子顯彽自旋組態(tài)(S SrRuO3具有較大的磁晶各向異性(MCA),從而在然難以達(dá)到飽和[40]。實(shí)驗(yàn)和理論分析表明 4d(Ru)軌41-42]。對 RuO6八面體傾斜和扭轉(zhuǎn)的大量研究表明,結(jié);魻栃(yīng)測量表明溫度升至 50K,SrRuO3的霍爾系旋波和自旋流之間強(qiáng)烈的耦合作用誘導(dǎo)磁化反轉(zhuǎn)[48, 49高溫?zé)峒せ畲呕崔D(zhuǎn)和低溫量子遂穿效應(yīng)引發(fā)的磁化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Structure and chemical valence study of Srn+1RunO3n+1(n= 1, 2, ∞) series[J]. 鄭龍,朱小芹,眭永興,薛建忠,劉波,裴明旭. Chinese Physics B. 2015(05)
[2]巨磁電阻效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 李端明,劉海順,王懷軍,胡苗苗. 物理教學(xué). 2008(03)
[3]巨磁電阻效應(yīng)及其研究進(jìn)展[J]. 盧森鍇,陳遠(yuǎn)英. 世界科技研究與發(fā)展. 2008(01)
[4]自旋電子學(xué)和自旋流[J]. 沈順清. 物理. 2008(01)
[5]巨磁電阻效應(yīng)[J]. 姜宏偉,周云松. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[6]自旋電子學(xué)研究與進(jìn)展[J]. 詹文山. 物理. 2006(10)
[7]Effects of Annealing on High-Magnetoresistance Tunnel Junctions Using Co75Fe25 Ferromagnetic Electrodes[J]. Journal of Materials Science & Technology. 2000(06)
博士論文
[1]尖晶石基材料中負(fù)磁化及室溫多鐵性能的研究[D]. 朱長明.華中科技大學(xué) 2017
本文編號:2956450
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