《強關聯鉻氧化物體系的反常磁性及磁電耦合效應的研究》是依託上海大學，由張金倉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：強關聯鉻氧化物體系的反常磁性及磁電耦合效應的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張金倉
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題以具有ABO3結構的強關聯稀土過渡金屬鉻氧化物為具體對象，以物性測量為主要手段，實驗與理論工作相結合,在製備高質量單晶和薄膜樣品的基礎上,對該類體系中呈現出的反常磁性與磁電耦合效應進行探索性研究。將從反常磁性在溫度和磁場誘導下的變化特徵、反常磁性對微結構的依賴性及其對電性質的影響，自旋/電荷/軌道有序相之間的關聯及磁電耦合與調控、體系的磁性和電性相圖，以及磁電耦合行為的物理機制開展系統的工作，力求獲得較為清晰的物理圖景、合理的認識和解釋，以期為這類具有強關聯特徵的典型鈣鈦礦過渡金屬Cr氧化物磁電耦合和相互調控物理機制的理解提供實驗積累和基礎性研究資料，同時為複雜氧化物體系物理機制的理解提供例證，並從中給出新的認識、發現一些新現象和新規律，其研究對該類材料未來的可能套用也有具有一定的實際指導意義。
結題摘要
本課題以正交畸變鈣鈦礦結構的R1-xAxCrO3 (R=稀土金屬或Y，A=鹼土金屬) 體系為主要研究對象，通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡、綜合物性測量系統對YbCrO3、Yb(Ca)CrO3、HoCrO3、ErCrO3、Y(Pr)CrO3、Eu(Ca)CrO、Sm(Ba)CrO3系列樣品的晶體結構、表面形貌以及其在低溫區展現出的磁相變、磁電效應、冷卻場依賴效應、負磁化現象、相變溫區寬化行為、溫度/磁場誘導的磁化反轉、稀土離子與過渡金屬離子之間的交換相互作用等複雜磁物理行為進行了系統和深入的研究。首次在實驗上直接證明了單相HoCrO3體系與ErCrO3體系磁電耦合效應的存在，對於HoCrO3體系，當H=0 T時，Ps=5.0×10-4C/m2；H=5T時，Ps=7.1×10-4C/m2，表明在該體系內部發生了磁場與電極化之間的耦合，為新型多鐵材料的開發和套用提供了新的實驗依據。首次在SmCrO3體系中發現的磁相變與類玻璃態的關聯現象，通過實驗證明了在磁相變溫度以下的低溫區存在恆定比例33%反鐵磁(AFM)凍結態組分，是導致該體系熱不可逆性的根本原因，這種凍結效應和熱不可逆性在未來會成為潛在的可控的磁熱材料、磁歷史記憶材料的驅動因素。本課題為關聯電子系統和鉻氧化物體系物理機制的理解提供實驗積累，為澄清與當今凝聚態物理的一些前沿課題緊密相關的一些基本問題的理解提供基礎研究資料，從中給出新認識，發現了一些新的現象和新的規律。
