發(fā)布時(shí)間：2017-11-20 02:02

  本文關(guān)鍵詞：強(qiáng)磁場下磁力顯微鏡的研制及其在錳氧化物中的應(yīng)用

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【摘要】：磁力顯微鏡(MFM)是一種可以對(duì)材料表面微觀磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的掃描探針顯微鏡。自上世紀(jì)八十年代末被發(fā)明以來,MFM無論在技術(shù)方面還是應(yīng)用方面都獲得了眾多進(jìn)展。例如,在技術(shù)方面,在MFM中發(fā)展出了調(diào)頻測量模式,這種模式在應(yīng)用于原子力顯微鏡后獲得了真實(shí)的原子分辨率；在應(yīng)用方面,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)超導(dǎo)渦旋及磁疇的直接觀測。磁場是調(diào)控磁性材料性質(zhì)極為重要的參數(shù),因此強(qiáng)磁場下MFM的發(fā)展對(duì)于研究磁性材料具有重要的意義。目前已報(bào)道的磁力顯微鏡成像的最高磁場為8T,然而有很多材料的磁性轉(zhuǎn)變發(fā)生在更高磁場,因此更強(qiáng)磁場中MFM的研制是一種迫切的需求。 鑒于這種考慮,我們研制了一臺(tái)適用于20T超導(dǎo)磁體的MFM。該MFM基于我們自己設(shè)計(jì)的SpiderDrive壓電步進(jìn)馬達(dá),該馬達(dá)的最大優(yōu)勢在于負(fù)責(zé)步進(jìn)的壓電掃描管還可以進(jìn)行掃描,因此結(jié)構(gòu)緊湊,特別適合孔徑狹小的超強(qiáng)磁體。第三章將詳細(xì)介紹該強(qiáng)磁場MFM的設(shè)計(jì)與研制過程。我們對(duì)樣品測試的結(jié)果表明,該MFM工作穩(wěn)定、噪音低、在升場時(shí)漂移小,在高達(dá)17.6T的磁場下仍能穩(wěn)定工作。該部分工作已發(fā)表于Ultramicroscopy。 鈣鈦礦錳氧化物是一種典型的強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子材料,其中涉及鐵磁金屬相和反鐵磁電荷有序相的相分離是錳氧化物的核心研究領(lǐng)域之一。我們利用自制的強(qiáng)磁場MFM對(duì)經(jīng)過后退火過程的La0.67Ca0.33MnO3/NdGaO3(001)薄膜以及Pr1/2Ca1/2MnO3薄膜中的相分離及其演變過程進(jìn)行系統(tǒng)地成像。 后退火的La0.67Ca0.33MnO3/NdGaO3(001)薄膜中,在外加磁場時(shí)反鐵磁相的融化顯示出明顯的各向異性,表明各向異性外延應(yīng)力的重要作用。反鐵磁相完全融化再降場時(shí),在反鐵磁相占主導(dǎo)的相分離態(tài)反鐵磁相會(huì)重入。我們發(fā)現(xiàn)反鐵磁相的重入在微觀上的結(jié)構(gòu)隨溫度而變化。在高溫時(shí),反鐵磁相疇以點(diǎn)出現(xiàn),而在中間溫度以條狀出現(xiàn),在更低溫度以無規(guī)則的形狀出現(xiàn)。這反映了外延應(yīng)力與Jahn-Teller畸變之間的競爭關(guān)系。 Pr1/2Ca1/2MnO3是一個(gè)典型的以反鐵磁電荷有序相為基態(tài)的材料。其電荷有序相的融化磁場非常高,由于以前缺少足夠強(qiáng)磁場下的成像儀器,對(duì)這個(gè)材料相變的研究一直缺少微觀成像。我們利用自制的20T MFM的強(qiáng)磁場優(yōu)勢,對(duì)這個(gè)材料進(jìn)行了系統(tǒng)表征。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)上的線缺陷對(duì)反鐵磁相的融化和形成具有重要的作用。在反鐵磁相融化時(shí),鐵磁相首先從線缺陷附近開始成核,同時(shí),在反鐵磁相完全融化后再降場,反鐵磁相也從線缺陷附近開始形成。這種雙重作用很可能來自于線缺陷附近的應(yīng)力變化,使某區(qū)域有利于鐵磁相的形成,而鄰近區(qū)域有利于反鐵磁相的形成。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH742

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)旌?吳朝輝,張春平,楊嘉,張光寅,顏彩繁,張鐵群;NSOM中石英音叉控制探針-樣品間距的機(jī)制[J];光電子·激光;2003年01期

2 王生,張鴻海,汪學(xué)方,徐龍;基于微力傳感的掃描近場聲顯微鏡[J];工具技術(shù);2000年04期

3 李艷軍,左洪福,吳振鋒,于輝;顯微觀測技術(shù)的新進(jìn)展及其應(yīng)用[J];光學(xué)儀器;2002年02期

4 燕克蘭;王士嬌;陳月光;范潤華;史志成;張子棟;魏玉磊;;鈣鈦礦型錳氧化物L(fēng)a_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3的高頻性能[J];稀有金屬材料與工程;2013年S1期

5 常春;唐雁坤;;錳氧化物復(fù)合物中的低場磁電阻效應(yīng)研究[J];電子元件與材料;2013年10期

6 吳美玲;楊昌平;石大為;王瑞龍;肖海波;楊輔軍;王浩;Vyacheslav Marchenkov;;La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3陶瓷的EPIR效應(yīng)與深能級(jí)陷阱態(tài)的關(guān)系[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2013年12期

7 莊清洋;程璇;張颯;張穎;;應(yīng)力場下PZT鐵電陶瓷的原位拉曼光譜測試[J];功能材料;2014年04期

8 趙福偉;丁東;李愛君;;La_(0.60)Sr_(0.30-y)Na_(0.10)MnO_3(y=0,0.05,0.10,0.15)系列材料的磁電阻效應(yīng)[J];磁性材料及器件;2014年05期

9 高翔;馬吉;張輝;Mya Theingi;楊盛安;陳清明;;La_(0.75)Ca_(0.25)MnO_3多晶陶瓷與外延薄膜的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能研究[J];稀有金屬材料與工程;2014年10期

10 張歡;馬宗敏;謝艷娜;王芳;石云波;唐軍;薛晨陽;劉俊;李艷君;;金剛石氮空位中心的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J];微納電子技術(shù);2014年12期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 薛人中;陳鎮(zhèn)平;薛運(yùn)才;代海洋;;Fe和Zn摻雜SmBa_2Cu_3O_(7-δ)體系的正電子研究[A];第十二屆全國正電子譜學(xué)會(huì)議論文集[C];2014年

2 黃宇陽;徐守磊;聶鵬;廖慶佳;熊定康;鄧文;;錳氧化物L(fēng)a_(1-x)Sr_xMnO_3正電子壽命譜與電輸運(yùn)研究[A];第十二屆全國正電子譜學(xué)會(huì)議論文集[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙健;面向復(fù)合式測量的自感應(yīng)AFM測頭開發(fā)與系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2011年

2 張金英;基于MEMS技術(shù)的微型高頻（100-300兆赫茲）超聲線性相控陣換能器[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

3 王凌飛;La_(1-x)Ca_xMnO_3薄膜的外延應(yīng)變設(shè)計(jì)、相分離及電磁各向異性[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

4 石發(fā)展;基于金剛石室溫固態(tài)單自旋體系的微觀磁共振實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

5 付新聞;強(qiáng)關(guān)聯(lián)氧化物薄膜的應(yīng)力調(diào)制效應(yīng)及低溫反常輸運(yùn)行為研究[D];上海大學(xué);2013年

6 張計(jì)劃;過渡金屬摻雜激光晶體的能隙調(diào)制與光性質(zhì)研究[D];湘潭大學(xué);2013年

7 陳蕊;化學(xué)溶液沉積法制備鈣鈦礦錳氧化物薄膜的合成與表征[D];吉林大學(xué);2013年

8 劉曉迪;NV色心耦合和能量轉(zhuǎn)移機(jī)制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

9 王戈明;幾種鈣鈦礦關(guān)聯(lián)氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備和磁、電性質(zhì)研究[D];南京大學(xué);2013年

10 李林;錳氧化物低維結(jié)構(gòu)制備及物性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁操今;數(shù)字全息顯微術(shù)的分析與實(shí)驗(yàn)[D];昆明理工大學(xué);2005年

2 許丹;鈣鈦礦結(jié)構(gòu)La_(2/3-x)Y_xCa_(1/3)MnO_3的制備以及拉曼與紅外光譜分析[D];安徽大學(xué);2013年

3 劉奇;鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物L(fēng)a_(1-x)Ca_xMnO_3的制備及拉曼和紅外光譜分析[D];安徽大學(xué);2013年

4 王宇峰;La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3納米顆粒的制備及物性研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

5 胡玉霞;LaMnO_3/SrMnO_3超晶胞的第一性原理計(jì)算研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

6 李霞;鈣鈦礦鈷氧化物制備及其電致電阻性能研究[D];上海師范大學(xué);2013年

7 馬吉;La_(1-x)Ca_xMnO_3材料制備及LIV效應(yīng)研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

8 王爽;鈣鈦礦錳氧化物Nd_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Fe_xO_3的結(jié)構(gòu)和磁電性質(zhì)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2013年

9 劉芳;電流調(diào)制與應(yīng)力狀態(tài)對(duì)非晶絲磁疇結(jié)構(gòu)及GMI效應(yīng)的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 黃麗;Sr_(1-x)Y_xCo（Mn）O_3鈣鈦礦氧化物的磁性和電輸運(yùn)性質(zhì)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2013年

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