《鐵磁相晶體學結構的非中心對稱性的研究》是依託西安交通大學，由楊森擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鐵磁相晶體學結構的非中心對稱性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊森
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近年來，隨著高精度同步輻射XRD對磁性相變的深入研究，越來越多的磁性材料表明其鐵磁相變不僅僅是一個純磁性相變，亦是一晶體結構的相變；同時又隨著鐵磁相和鐵電相共存的多鐵材料的研究進展，鐵磁相晶體也開始被認為可能具有非中心對稱的晶體結構。基於此，本項目提出對鐵磁相的晶體結構是否具有非中心對稱性這一晶體學難題進行研究。為此，我們分兩步進行了前期基礎研究：一是通過同步輻射XRD實驗和理論證明鐵磁相變涉及晶體結構的變化；二是通過晶體結構精修和磁介電常數的測量初步證明鐵磁相晶體具有非中心對稱的晶體結構。在此研究基礎之上，我們擬從巨觀性能、微觀結構、理論分析等三個方面對鐵磁相晶體學結構的非中心對稱性進行深入研究。通過本項目的研究，不僅將從實驗上直接證實鐵磁相晶體具有非中心對稱的晶體結構，同時也從理論上闡釋這一具有非中心對稱晶體結構的鐵磁相的物理起源，為探索和發現具有奇特物理性質的新材料提供一種有效途徑。
結題摘要
近年來，隨著高精度同步輻射 XRD 對磁性相變的深入研究，越來越多的磁性材料表明其鐵磁相變不僅僅是一個純磁性相變，亦是一晶體結構的相變；同時又隨著鐵磁相和鐵電相共存的多鐵材料的研究進展，鐵磁相晶體也開始被認為可能具有非中心對稱的晶體結構。基於此，本項目提出對鐵磁相的晶體結構是否具有非中心對稱性這一晶體學難題進行研究，同時深入研究晶體與磁性能直接的關聯及其物理起源。為此，近些年我們主要進行了以下研究：一是通過同步輻射 XRD 實驗和理論證明鐵磁相變涉及晶體結構的變化；二是通過晶體結構精修和磁介電常數的測量初步證明鐵磁相晶體具有非中心對稱的晶體結構；三是基於鐵磁相變及晶體結構變化特性深入研究相變附近的磁性能及其物理起源。通過四年的研究，我們主要取得了以下重要結果：（1）藉助高解析度同步輻射X射線粉末衍射和單晶衍射技術結果結合Rietveld精修對RT2體系進行研究。發現DyCo2成分在90K的粉末衍射數據可以較好的符合四方晶系非中心對稱空間群I-4m2，並可以觀察到非中心群特徵峰(220)和(004)微弱的存在跡象，表明鐵磁相的非中心對稱空間結構。（2）利用具有納米馬氏體特徵的鐵磁性應變玻璃，在Fe-Pd鐵磁應變玻璃中他們實現了在0.08特斯拉的小磁場下產生高達800ppm的大應變。（3）在多鐵複合體系中發現了Co0.5Zn0.5Fe2O4尖晶石結構和GaFeO3正交相結構的共存。並且 隨著摻雜量的增加複合材料的漏電流顯著降低，磁化強度顯著增強。最終，通過本項目研究，我們證實並闡明了鐵磁晶體的非中心對稱結構，並且闡明了鐵磁相變附近的晶體結構及物理特性變化規律。根據其原理分別製備了具有大磁致伸縮和多鐵性的新材料，進一步為磁相變附近的高性能物理效應提供了理論依據。
