α-Mn結(jié)構(gòu)Fe-Mn合金的磁電輸運研究
發(fā)布時間:2022-02-05 06:58
反;魻栃(yīng)(AHE)多年來吸引了人們的廣泛關(guān)注,理論上,鐵磁體中的AHE有公認的三種可能的來源,包括了與雜質(zhì)散射有關(guān)的外稟機制和源于k-空間中的Berry相位的本征機制,這些機制通常與磁化強度成正比。在最近的研究中,AHE在一些具有拓撲自旋結(jié)構(gòu)的體系中被發(fā)現(xiàn),由于同磁結(jié)構(gòu)的拓撲荷有關(guān),這一與磁化強度無關(guān)的AHE又被稱為拓撲霍爾效應(yīng)(THE)。通常THE可以用實空間的Berry相機制來理解,這一機制要求輸運的電子自旋同局域磁矩間滿足強耦合的前提,但是對于相對弱的相互作用耦合則不適用。在最近的理論研究中,Nakazawa等人提出THE在弱耦合情況下可以根據(jù)幾個物理量間的關(guān)系分為幾個不同的區(qū)域,不同區(qū)域的拓撲霍爾電導(dǎo)具有不同的標度關(guān)系。自旋玻璃體系作為一種典型的滿足弱耦合THE的體系受到了我們的關(guān)注,為了研究這一 THE以及其標度關(guān)系,我們研究了具有α-Mn結(jié)構(gòu)的Fe-Mn合金的結(jié)構(gòu)、磁性以及電輸運性質(zhì)。在本工作中,我們通過分子束外延手段在MgO單晶襯底上外延生長了一系列的Fe1-xMnx(0.00~0.60)合金薄膜。利用反射式高能電子衍射儀和高分辨X-射線衍射儀我們表征了樣品的結(jié)構(gòu)性質(zhì)...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1當自旋結(jié)構(gòu)為非共線或非共面時自旋手性非零,當巡游電子在非共??
?77C?or?H/c?:?S??:}:?:?^?Antiferromagnetic?at?-?45?at.?%??_?variables?^?關(guān)?(for?fee?lattices)??-50?ppm?=?i?at.?%?=?10?at.?%?Magnetic??percolation??TK?=?T〇(c)?limit??RKKY?RKKY?+?short?range?correlation?direct??Dipolar??interactions??圖1.2不同濃度比的磁性合金展現(xiàn)出不同的磁性行為M。??結(jié),從而引起遍歷性破缺,然而在順磁態(tài)中空間中隨機的分布的自旋在時間上??隨機波動,保持了遍歷性。??“自旋玻璃”一詞源于B.R.C〇lesP3l,這里的“玻璃”實際上是長程無序狀態(tài)的??代名詞,這種無序狀態(tài)類似于一般所說的玻璃。在任何情況下,與玻璃一樣,??自旋玻璃也表現(xiàn)出玻璃般的慢動力學(xué)過程(glassy?slow?dynamics)和非平衡態(tài)??(off-equilibrium)?^在非平衡態(tài)下,自旋玻璃往往還能表現(xiàn)出平衡態(tài)所沒有的??“aging?effects”,“rejuvenation?effects',?“memory?effects”?等有趣的現(xiàn)象[34-35]0??1.4.2分類??自旋玻璃有很多種,可以有幾種方式對其進行分類s根據(jù)導(dǎo)電性分類時,??可以分為金屬和絕緣的自旋玻璃;根據(jù)它們的磁各向異性分類時,又可分為??Ising、XY、和Heisenberg自旋玻璃;根據(jù)磁性集團大小,可以分為標準自旋玻??璃(canonical?spin?glass)和團族自旋玻璃
心??交方(body-centered-cubic,bee)相Fe-Mn合金的認知少之又少。當Mn含暈較少??時,此時Fe-Mn合金傾向于形成bcc-Fe結(jié)構(gòu)(即簡單bee結(jié)構(gòu))又被稱為a-相Fe-??Mn?合金?t43%?而這種?Fe-Mn?合金薄膜可以在一些基片上生長出單晶,如?:?Ir[45ls??GaAs(001)[46],和MgO(OOl)關(guān)D而當Mn含量較多時,此時Fe-Mn合金傾向于形??成a-Mn的結(jié)構(gòu)(具有復(fù)雜bee結(jié)構(gòu),在一些文獻中也稱之為相結(jié)構(gòu))。??:幾I??圖1.3?a-Mn的結(jié)構(gòu)示意圖,。圖中紫色、深藍色、淡藍??色、紅色分別對應(yīng)Mnl,Mull,?Mm,和MnlV原子。??a-Mn是常溫常壓下Mn單質(zhì)所具有的狀態(tài),每個單胞中具有58個原子(每??個原胞有29個原子),分別占據(jù)在4個晶體學(xué)上的不等位點,記為Mnl、Mnll、??Mill、和MnIV[47?48](如圖1.3)。Mnl位有兩個原子占據(jù)位于立方晶胞的角和中??心;八個Mnll型原子在Mnl位周圍形成兩個大小不同的四面體;Mnl的最近??鄰(NN)殼由形成多面體的12個MnlV型原子組成;其余12個MnlV原子在中心??Mnl位點周圍形成切去了頭的的四面體(truncated?tetrahedron)?;?Mnl的次近鄰??由24個Mnlll原子組成。a-Mn結(jié)構(gòu)的Fe-Mn合金主要報道在Fe含量非常少??(x<?10)的稀釋合金網(wǎng),然而Fe含量較大的Fe-Mn合金鮮有報道。通過蒸汽淬??火方式,Fe含量高達70%且保持a-Mn結(jié)構(gòu)的Fe-Mn合金被首次制備_,當??x?<?0.5?Fe-Mn合金表現(xiàn)出反鐵磁性,當x?>?0.5則表現(xiàn)
本文編號:3614780
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1當自旋結(jié)構(gòu)為非共線或非共面時自旋手性非零,當巡游電子在非共??
?77C?or?H/c?:?S??:}:?:?^?Antiferromagnetic?at?-?45?at.?%??_?variables?^?關(guān)?(for?fee?lattices)??-50?ppm?=?i?at.?%?=?10?at.?%?Magnetic??percolation??TK?=?T〇(c)?limit??RKKY?RKKY?+?short?range?correlation?direct??Dipolar??interactions??圖1.2不同濃度比的磁性合金展現(xiàn)出不同的磁性行為M。??結(jié),從而引起遍歷性破缺,然而在順磁態(tài)中空間中隨機的分布的自旋在時間上??隨機波動,保持了遍歷性。??“自旋玻璃”一詞源于B.R.C〇lesP3l,這里的“玻璃”實際上是長程無序狀態(tài)的??代名詞,這種無序狀態(tài)類似于一般所說的玻璃。在任何情況下,與玻璃一樣,??自旋玻璃也表現(xiàn)出玻璃般的慢動力學(xué)過程(glassy?slow?dynamics)和非平衡態(tài)??(off-equilibrium)?^在非平衡態(tài)下,自旋玻璃往往還能表現(xiàn)出平衡態(tài)所沒有的??“aging?effects”,“rejuvenation?effects',?“memory?effects”?等有趣的現(xiàn)象[34-35]0??1.4.2分類??自旋玻璃有很多種,可以有幾種方式對其進行分類s根據(jù)導(dǎo)電性分類時,??可以分為金屬和絕緣的自旋玻璃;根據(jù)它們的磁各向異性分類時,又可分為??Ising、XY、和Heisenberg自旋玻璃;根據(jù)磁性集團大小,可以分為標準自旋玻??璃(canonical?spin?glass)和團族自旋玻璃
心??交方(body-centered-cubic,bee)相Fe-Mn合金的認知少之又少。當Mn含暈較少??時,此時Fe-Mn合金傾向于形成bcc-Fe結(jié)構(gòu)(即簡單bee結(jié)構(gòu))又被稱為a-相Fe-??Mn?合金?t43%?而這種?Fe-Mn?合金薄膜可以在一些基片上生長出單晶,如?:?Ir[45ls??GaAs(001)[46],和MgO(OOl)關(guān)D而當Mn含量較多時,此時Fe-Mn合金傾向于形??成a-Mn的結(jié)構(gòu)(具有復(fù)雜bee結(jié)構(gòu),在一些文獻中也稱之為相結(jié)構(gòu))。??:幾I??圖1.3?a-Mn的結(jié)構(gòu)示意圖,。圖中紫色、深藍色、淡藍??色、紅色分別對應(yīng)Mnl,Mull,?Mm,和MnlV原子。??a-Mn是常溫常壓下Mn單質(zhì)所具有的狀態(tài),每個單胞中具有58個原子(每??個原胞有29個原子),分別占據(jù)在4個晶體學(xué)上的不等位點,記為Mnl、Mnll、??Mill、和MnIV[47?48](如圖1.3)。Mnl位有兩個原子占據(jù)位于立方晶胞的角和中??心;八個Mnll型原子在Mnl位周圍形成兩個大小不同的四面體;Mnl的最近??鄰(NN)殼由形成多面體的12個MnlV型原子組成;其余12個MnlV原子在中心??Mnl位點周圍形成切去了頭的的四面體(truncated?tetrahedron)?;?Mnl的次近鄰??由24個Mnlll原子組成。a-Mn結(jié)構(gòu)的Fe-Mn合金主要報道在Fe含量非常少??(x<?10)的稀釋合金網(wǎng),然而Fe含量較大的Fe-Mn合金鮮有報道。通過蒸汽淬??火方式,Fe含量高達70%且保持a-Mn結(jié)構(gòu)的Fe-Mn合金被首次制備_,當??x?<?0.5?Fe-Mn合金表現(xiàn)出反鐵磁性,當x?>?0.5則表現(xiàn)
本文編號:3614780
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