《磁性離子摻雜對錳氧化物和銅氧化物的影響》是依託東南大學，由李旗擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：磁性離子摻雜對錳氧化物和銅氧化物的影響
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：李旗
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高溫超導材料和龐磁電阻材料錳氧化物同屬於強關聯電子體系，特別是銅氧化物超導體和錳氧化物之間結構上十分相似，因而對兩類材料開展對比研究有望揭示出這兩大體系之間存在的關聯，對解開這兩大效應的物理機制提供進一步的線索。本項目將利用輸運性質測量和同步輻射X射線吸收、X射線光電子能譜、磁性圓二色以及磁性線二色等實驗技術，結合理論分析，研究多個高溫超導材料樣品以及多個錳氧化物多晶樣品的晶格結構、離子磁矩狀態和電子結構，研究磁性離子摻雜引起的樣品晶體結構和電子結構隨摻雜離子的價態、半徑以及離子磁矩的變化關係，分析該類高溫超導材料中超導電性與磁有序化（反鐵磁序）共存的物理機理、錳氧化物中的磁性問題以及部分錳氧化物等樣品中Griffiths相反常的物理原因，探尋這兩類材料中的一些共同本質。並為龐磁電阻氧化物和超導材料在電子、信息等領域的進一步套用提供物理依據。
結題摘要
本項目按照計畫書中的研究內容和研究目標開展了相關研究，特別是針對Griffiths相存在的問題開展了研究。在文獻中有報導稱，單晶La0.79Ca0.21MnO3 和La0.8Ca0.2MnO3 雖然在組分上相差很微小， 但兩者的巨觀物理性質上卻有很大差異， 前者在磁性上存在Grigffiths 相， 而後者不存在， 但兩者又都存在CMR效應， 因而引出了Griffiths相是否是CMR效應的先決條件的問題， 同時也提出了另一個問題，即Griffiths 相究竟與哪些因素相關？ 考慮到Griffiths 相本是在順磁本底上無序分布著一些鐵磁團簇，因而我們提出了一個問題：材料的結晶狀態的無序是否對Griffiths相的存在有影響？ 研究發現答案是肯定的， 這一結果已經發表。我們還研究了Sr摻雜在La位、Ca摻雜在La位以及Cu摻雜在Mn位對材料磁性的影響； 研究了在不同溫度下退火樣品Griffiths相的變化，氮氣氛下退火對樣品Griffiths相的影響。研究結果發現，對於摻Sr和摻Ca的樣品，Jahn-Teller畸變基本相同，但樣品結構的無序度卻相差較大，而前者無Griffiths相，而後者有，因而得出結論Jahn-Teller畸變不是Griffiths相產生的充分條件；在氮氣氛下退火的樣品有著更大的無序度，但Griffiths相卻消失了，說明局域結構的無序度對於Griffiths相的存在與否不起決定性的作用；在更高溫度下空氣中退火，樣品的無序度最高，但卻沒有表現出Griffiths相，進一步說明局域結構的無序度對Griffiths相不起主要作用，而磁性離子的分布或相互作用（如順磁、鐵磁及反鐵磁之間的競爭）可能起著主要作用。此外， 我們還研究了Na摻雜在La位以及Dy摻雜在Mn位對材料的影響； 稀磁半導體ZnO:Co中的局域結構研究， 對XAFS 實驗結果進行了擬合， 分析了室溫鐵磁性的可能來源；還研究了多鐵性材料BiFeO3摻Co後的局域結構，分析了摻雜後樣品磁性質顯著提高的物理本質；相關結果已經在國際會議上報導了。本項目已經發表了SCI和EI論文19篇， 有12 篇論文在國際學術會議上發表，申請了兩項國家專利，其中一項已經批准。
