《反鈣鈦礦結構鉻基化合物的物性研究與功能屬性探索》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由孫玉平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：反鈣鈦礦結構鉻基化合物的物性研究與功能屬性探索
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫玉平
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
反鈣鈦礦結構Cr基化合物AXCr3(A=Al、Ga、Sn、Zn、Rh等，X=C.N)具有簡單的晶體結構,其能帶結構類似於反鈣鈦礦結構Ni基和Mn基化合物,Cr基反鈣鈦礦結構化合物中有可能存在多種量子序的競爭與合作，出現一些有趣的物理現象如：超導電性、自旋密度波、自旋受挫行為等。此外，Cr基反鈣鈦礦結構化合物可看作空穴摻雜的錳基反鈣鈦礦結構化合物，由於費米面附近的電子態密度主要來自於3d電子的貢獻，因此，Mn基反鈣鈦礦化合物的很多物理現象都有可能再現於Cr基反鈣鈦礦化合物中。本項目擬通過研究A/Cr位摻雜對AXCr3的晶體結構、以及磁性和電輸運等物性的影響，尋找遞變規律，建立摻雜的電子相圖。同時開展第一性原理電子結構計算，研究多種物理量之間相互關聯的物理機制並建立相應理論模型。希望通過實驗、理論兩方面結合對此類材料有一個較全面的認識，並探索出可能存在的套用功能屬性。
結題摘要
自從2001年反鈣鈦礦化合物MgCNi3發現超導電性以來，過渡族反鈣鈦礦化合物以其豐富的物理內涵和潛在的套用價值獲得了越來越廣泛的關注。相對於錳基、鐵基和鎳基反鈣鈦礦化合物體系，鉻基反鈣鈦礦化合物的報導主要集中在理論計算方面，材料合成和物性研究鮮有報導。在本項目執行過程中，我們解決了樣品製備難題，成功製備了系列反鈣鈦礦結構鉻基化合物母體（GaNCr3、SnNCr3、PdNCr3、RhNCr3、IrNCr3）和摻雜體系（GaNCr3-xMnx、GaNCr3-xFex、Ga1-xGexNCr3、Ga1-xSnxNCr3）以及多個類反鈣鈦礦鉻基化合物（GeNCr3、 GeCCr3、PNCr3、PCCr3）；詳細表征了這些樣品的結構、磁性、電熱輸運等基本物性；揭示了其中的自旋玻璃、零場冷交換偏置、強電子/晶格/自旋耦合等效應，並結合理論計算建立了相應的唯像理論模型合理解釋了相關實驗現象。以上相關工作較好地完成了任務書中的研究內容，總計發表標註本基金號的SCI論文19篇，其中J. Mater. Chem. C（3篇）, Appl. Phys. Lett.（6篇）, Inorg. Chem.（1篇）, Sci. Rep.（1篇）, J. Appl. Phys.（3篇）。本項目取得的研究成果揭示了鉻基反鈣鈦礦化合物材料的新穎物性，豐富了過渡族反鈣鈦礦結構材料體系，為反鈣鈦礦結構功能材料設計和剪裁提供了重要參考依據。
