金屬-絕緣體相變（MIT）是強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子物理中非常重要的宏觀量子現(xiàn)象。以3d過渡金屬氧化物為代表的強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系中,通過適當(dāng)摻雜載流子或者施加化學(xué)或物理壓力展寬能帶,可以實(shí)現(xiàn)Mott絕緣體的金屬化。在MIT轉(zhuǎn)變區(qū)域,電子兼具局域和巡游特性,電荷、自旋、軌道和晶格等量子自由度存在強(qiáng)烈的耦合與競爭,且各種相互作用能量尺度接近,對(duì)外部激勵(lì)的響應(yīng)異常敏感,很容易調(diào)控各種相互作用能量之間的微妙平衡,實(shí)現(xiàn)不同量子態(tài)之間的轉(zhuǎn)變,進(jìn)而誘發(fā)諸如高溫超導(dǎo)和龐磁電阻等奇特的物理現(xiàn)象。因此,MIT及其綜合外場調(diào)控一直是強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子領(lǐng)域的重點(diǎn)研究內(nèi)容。相對(duì)于3d過渡金屬氧化物,4d和5d軌道電子更接近局域-巡游過渡區(qū)域,而且自旋-軌道耦合作用顯著增強(qiáng),幾乎與在位庫倫能U和能帶寬度W的能量尺度相當(dāng),造成了許多新穎的電、磁學(xué)性質(zhì)。因此,本論文針對(duì)多個(gè)具有金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變的4d/5d過渡金屬氧化物體系進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)控研究,試圖揭示MIT相變機(jī)制以及相關(guān)現(xiàn)象的物理現(xiàn)象。取得的主要結(jié)果包括:1.針對(duì)燒綠石Cd₂Ru₂O₇在反鐵磁有序溫度以下出現(xiàn)的反常金屬態(tài),我... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

燒綠石結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.3 （a）簡單金紅石結(jié)構(gòu) AO2示意圖；（b）單斜的二重金紅石（birutile）結(jié)構(gòu)示意圖；（c）三重反金紅石結(jié)構(gòu)示意圖。這些金紅石型結(jié)構(gòu)的八面體均沿著一個(gè)方向共邊連接。Fig. 1.3 (Color online) Schematic drawing of the crystal structures for (a) the simple rutile AO2, (b)the monoclinically distorted “birutile”ABO4, and (c) the inverse trirutile A2BO6. These rutile-typederivatives are featured by the edge-shared octahedral chains along one direction.MX21.3.3白鐵礦和砷黃鐵礦結(jié)構(gòu)二元過渡金屬氧化物 MX2中，M 元素一般為 3d 過度金屬元素，如 Cr、Fe、Co、Ni；而 X 元素一般選擇 P、As 或 Sb。這種配位的結(jié)構(gòu)一般有兩種對(duì)稱性：低對(duì)稱性和高對(duì)稱性[51, 52]。其中，低對(duì)稱性結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu)，空間群為 Pnnm，如 CrSb2，F(xiàn)eSb2，CoSb2和 NiSb2；在該結(jié)構(gòu)中，M 原子與最近鄰的 6 個(gè) X 原子形成八面體(如圖 1.4（a）），X-X 鍵的鍵長幾乎等于單鍵四面體共價(jià)半徑之和。過渡金屬原子 M 由 6 個(gè) X 原子相互協(xié)調(diào)，具有+4 價(jià)態(tài)。

操作更加簡便。在一級(jí)壓砧中心形成的立方 的碳化鎢錘頭組成的二級(jí)壓力系統(tǒng)。在二級(jí)壓砧的立放置八面體傳壓介質(zhì)，如圖 2.2 所示。立方塊上磨掉使得壓力能夠高效地傳給八面體，同時(shí)還可以避免碳驗(yàn)中選用的傳壓介質(zhì)為產(chǎn)自南非的天然葉臘石，具有穩(wěn)定，并且在高壓下具有很好的流動(dòng)性和耐熱性的特壓介質(zhì)。葉臘石在使用前通常需要在150 ℃的條件下的水分，使其化學(xué)性質(zhì)更加穩(wěn)定，避免實(shí)驗(yàn)過程中“樣品以及加熱元件放在八面體傳壓介質(zhì)內(nèi)。在施加單心移動(dòng)，擠壓八面體傳壓介質(zhì)，最終將壓力傳到樣品間是 0.5mm 厚的環(huán)氧樹脂板，主要起電絕緣的作用鎢錘頭外的環(huán)氧樹脂板上打孔，并在孔中嵌入相同厚過加熱元件，從而加熱樣品。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫高壓合成新型量子功能材料[J]. 程金光,呂世杰.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2017(02)
[2]5d過渡金屬氧化物—Weyl半金屬奇異量子物性研究[J]. 萬賢綱.  物理學(xué)進(jìn)展. 2014(01)
[3]Eu2-xPbxRu2O7中的金屬-絕緣體相變和自旋玻璃態(tài)行為[J]. 邱梅清,方明虎.  物理學(xué)報(bào). 2006(09)



本文編號(hào)：2988778