检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

低维磁性材料中的垂直磁各向异性

低维磁性材料中的垂直磁各向异性

作者：王智文上海大学

学位级别：硕士

低维磁性材料受到凝聚态物理学家们的广泛关注,不仅是因为它展现出来的独特晶体结构和新兴性质对基础科学研究的重大意义,更重要的是低维磁性材料在自旋电子学等领域展现出巨大的应用价值。单原子比特存储的概念一经提出就引起人们极大... 详细信息

低维磁性材料受到凝聚态物理学家们的广泛关注,不仅是因为它展现出来的独特晶体结构和新兴性质对基础科学研究的重大意义,更重要的是低维磁性材料在自旋电子学等领域展现出巨大的应用价值。单原子比特存储的概念一经提出就引起人们极大的研究兴趣,它代表着传统磁存储的极限,其中具有较大垂直磁各向异性的单原子自旋系统对实现单原子比特存储起到关键作用。因此寻找合适的材料体系构建单原子自旋系统显得尤为重要。最近,二维共价有机材料由于良好的物理化学性质被广泛地应用于光电领域,比如有机场效应晶体管、有机光发射二极管等多种光电器件。受此启发,二维共价有机材料天然的多孔结构、大规模低成本应用以及原子间强共价相互作用等优势对构建稳定的单原子自旋系统具有极大的意义。除了基于二维有机框架构建的低维磁性材料外,人们在实验上实现了二维本征磁性材料,如双层CrGeTe和单层CrI等,其中磁各向异性是二维本征磁性材料能稳定存在长程磁有序的原因。更重要的是,具有大垂直磁各向异性的二维磁性材料更有利于构建高存储密度、低功耗的自旋电子学器件。因此本文主要探索低维磁性系统中垂直磁各向异性的物理本质及其有效调控的手段,其研究结果如下:(1)Tetraoxa[8]circulene(TOC)是二维有机共价材料的一种,它能被聚合成零维纳米团簇、一维纳米带以及二维纳米薄片等不同纳米结构,并且具有很高的热稳定性。本文通过在TOC中掺杂单个3d过渡金属原子(V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni)构建单原子自旋系统,并在Co@TOC中实现了大小为1.76 me V/Co的垂直磁各向异性。通过掺杂前后的能带图、自旋轨道耦合能量贡献以及原子轨道占据能谱图等分析方法深入研究Co@TOC体系中垂直磁各向异性的来源。分析发现Co@TOC体系中的垂直磁各向异性源于费米面附近Co-(d,d)在自旋轨道耦合作用下的能级劈裂以及Co-(d,d)与O-P间的轨道杂化。更进一步地,通过施加拉应力可以增强Co@TOC体系中垂直磁各向异性,最大可达7.28 me V/Co。根据同样的分析方式发现拉应力导致了费米面附近Co-(d,d)在自旋轨道耦合作用下的能级劈裂增强以及Co-(d,d)与O-P间的轨道杂化强度进一步地增强从而提高了Co@TOC体系的垂直磁各向异性。(2)基于二维磁性材料MnSe,利用O原子替换Se原子构建MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜,从而能有效地调控其磁各向异性。随着O原子替换浓度的增加,MnSeO(x=1,2,3,4)的垂直磁各向异性出现振荡变化。通过元素分辨的自旋轨道耦合能量贡献以及轨道杂化分辨的自旋轨道耦合能量贡献分析MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜中垂直磁各向异性的来源。分析发现MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜中主要的自旋轨道耦合能量贡献均源于Se原子。但是,在O原子的作用下不同Se原子的自旋轨道耦合能量贡献差异较大。进一步分析发现Se-(P,P)与Se-(P,P)两轨道杂化间的相互竞争最终导致MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜的垂直磁各向异性随O浓度的增加出现振荡变化。

关键词：自旋电子学垂直磁各向异性低维磁性材料第一性原理计算

两种基于间苯二甲酸及其衍生物的低维磁性材料的合成、结构及磁性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

两种基于间苯二甲酸及其衍生物的低维磁性材料的合成、结构及磁性...

作者：贾弯弯华中科技大学

学位级别：硕士

磁性材料广泛应用于我们的日常生活中,比如交通、生产、医疗、航天航空、存储以及生活用品等,因此获得性能优良的磁性材料具有非常重要的意义。自从发现高温超导以后,合成具有有趣磁现象的新型低维磁性材料成为材料化学和材料物理学备... 详细信息

磁性材料广泛应用于我们的日常生活中,比如交通、生产、医疗、航天航空、存储以及生活用品等,因此获得性能优良的磁性材料具有非常重要的意义。自从发现高温超导以后,合成具有有趣磁现象的新型低维磁性材料成为材料化学和材料物理学备受欢迎的研究热点之一。由于存在量子效应,低维磁性材料会表现出丰富有趣的磁现象,因而受到研究者的重视。低维磁性材料可以由自旋载体和有机配体来合成的,自旋载体主要包括过渡金属离子、锕系、镧系等磁性金属离子;在配体的选择方面,有机羧酸配体作为多齿桥连配体已经被广泛应用于金属-有机化合物的合成中。羧酸类配体是一种多齿桥联含O配体,能够以多种方式与金属配位从而形成结构丰富的低维磁性化合物。羧基配合物具有独特的性质、丰富多样的配位模式和不同寻常的光电效应,因此在非线性光学材料、磁性材料、超导体材料、催化等许多领域具有广阔的应用前景。本论文结合间苯二甲酸(IPA)及其衍生物配位模式的多样性,围绕低维量子磁性材料的设计与合成展开研究,利用水热法以间苯二甲酸和过渡金属离子为框架成功合成出两个新型的低维量子磁性材料化合物。通过X射线单晶衍射法和X射线粉末衍射法(XRD)确定它们的晶体结构和纯度,并利用磁性测量和电子顺磁共振(EPR)表征方法详细研究了它们的磁学性质,主要内容包括:1.Cu(IPA)(HO)的合成和磁性研究利用一个具有较大自旋能隙的化合物Cu(IPA)(DMF)(HO)为模型,用过渡金属离子和间苯二甲酸结合为结构框架,通过改变磁性离子、反应物配比、温度和p H值进行水热合成并不断尝试,成功合成了具有新型结构的化合物Cu(IPA)(HO)。XRD测试结果表明所合成的样品为纯相,结构分析表明化合物Cu(IPA)(HO)为孤立的二聚体结构,二聚体和二聚体之间通过π-π相互作用形成二维层状结构。与原模型的二聚体相似,由于二聚体间的距离较远,与二聚体内部的相互作用相比,二聚体之间的相互作用几乎可以忽略。磁性测试表明Cu(IPA)(HO)的基态是反铁磁态。2.[Co(CHO-ip)(COOH)(HO)]的合成和磁性研究与化合物Cu(IPA)(HO)类似,以过渡金属钴为中心离子和以5-甲氧基间苯二甲酸(CHO-Hip)为配体的化合物[Co(CHO-ip)(COOH)(HO)]同样是利用化合物Cu(IPA)(DMF)(HO)为模型,并利用水热法合成的。XRD测试结果表明所合成的样品为纯相,结构分析表明化合物[Co(CHO-ip)(COOH)(HO)]为螺旋链结构,每个螺旋链又通过5-甲氧基间苯二甲酸配体通过双齿配位方式连接在ab面上进一步形成二维层状结构。磁性测试表明[Co(CHO-ip)(COOH)(HO)]的基态也是反铁磁态。

关键词：低维磁性材料间苯二甲酸 5-甲氧基间苯二甲酸水热合成反铁磁电子顺磁共振

过渡金属氧化物A2Co2TeB2O10(A=Pb,Ba)及SrCo(SeO3)2的磁性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

过渡金属氧化物A2Co2TeB2O10(A=Pb,Ba)及SrCo(SeO3)2的磁性研究

作者：牛文静湖北师范大学

学位级别：硕士

近年来,低维量子系统因其独特的性质,如量子自旋液体、自旋诱导的多铁性、量子磁化平台以及波色-爱因斯坦(Bose-Einstein)凝聚态,受到了凝聚态物理学界广泛的关注。目前已被报道的低维量子磁性材料依旧相对较少,因此设计出全新的低维量... 详细信息

近年来,低维量子系统因其独特的性质,如量子自旋液体、自旋诱导的多铁性、量子磁化平台以及波色-爱因斯坦(Bose-Einstein)凝聚态,受到了凝聚态物理学界广泛的关注。目前已被报道的低维量子磁性材料依旧相对较少,因此设计出全新的低维量子磁性材料,有利于理解产生这些奇异现象背后的物理机制,对于该领域的研究具有非常重要的意义。本论文聚焦钴基磁性材料的探索,成功合成了两类准一维磁性材料体系ACoTeBO(A=Pb,Ba)和SrCo(SeO),并系统研究了它们的结构、磁性及比热。另外,我们还对PbCoTeBO进行了理论计算,证实了其反铁磁基态。本论文的具体内容安排如下:第一章,简单介绍低维量子系统,阐述低维量子磁性材料所表现出的奇异物理性质,并对一些经典低维量子磁性材料进行概述。第二章,介绍本论文采用的实验方法和物性表征所需的仪器设备。实验方法为高温固相法,主要流程为称量、研磨、预烧结、压片,烧结。测试所需的仪器设备为X射线粉末衍射仪(XRD)和综合物性测量系统(PPMS),用XRD测试样品成分以进行结构表征,用PPMS测试样品的磁性及比热以进行物性表征。第三章,设计合成了ACoTeBO(A=Pb,Ba)化合物体系,系统研究了结构和磁学性质。研究结果表明:ACoTeBO(A=Pb,Ba)的空间群为Cmca,磁化率结果表明ACoTeBO(A=Pb,Ba)均发生了一个反铁磁相变,其中PbCoTeBO的磁相变温度大约为45 K,BaCoTeBO的磁相变温度大约为30 K;通过居里外斯拟合,得到PbCoTeBO的居里外斯温度θ=-29.4 K,BaCoTeBO的外斯温度θ=-18.03 K,表明两者均具有较强的反铁磁相互作用。第四章,通过固相反应法合成了SrCo(SeO)化合物,并且系统研究了它的结构和磁性。研究结果表明:SrCo(SeO)空间群为P2/c,在22 K附近发生了反铁磁相变,外加磁场能够明显调控磁性相变;对其磁化率进行居里外斯拟合,得到居里外斯温度θ=-32.8 K,说明Co之间的反铁磁相互作用占主导作用;此外,拟合得到有效磁矩μ=4.6μ,远高于只考虑自旋角动量的理论磁矩,说明系统存在未淬灭的轨道矩。第五章,对本论文进行总结和展望。

关键词：低维磁性材料反铁磁 A2Co2TeB2O10(A=Pb,Ba) SrCo(SeO3)2

基于4-氨基-1,2,4-三氮唑席夫碱配体的配合物的合成及磁性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于4-氨基-1,2,4-三氮唑席夫碱配体的配合物的合成及磁性研究

作者：胡洁华中科技大学

学位级别：硕士

磁性材料在生产生活中有着极其广泛的应用,为了适应时代发展的新需求,获得新型、性能优良的磁性材料具有重要意义。低维磁性材料具有自旋量子效应,这就意味着该体系可能具有与三维磁性材料不同的物理学现象。此外,自旋量子涨落也与高温... 详细信息

磁性材料在生产生活中有着极其广泛的应用,为了适应时代发展的新需求,获得新型、性能优良的磁性材料具有重要意义。低维磁性材料具有自旋量子效应,这就意味着该体系可能具有与三维磁性材料不同的物理学现象。此外,自旋量子涨落也与高温超导化合物的超导性有关,因而低维磁性材料备受研究者的关注。目前已经报道了大量低维磁性材料,但多为纯无机材料,对金属-有机配合物的探索研究不够充分,相关的磁构效关系尚不明确。另一方面,对于多核体系,难以定量地得到磁性金属离子间的交换相互作用。基于4-氨基-1,2,4-三氮唑希夫碱类配体所具有的良好配位能力,本论文选择并合成了四种具有不同取代基的4-氨基-1,2,4-三氮唑希夫碱类配体进行低维磁性材料的合成。除了进行基本磁性测量以外,还结合了电子自旋共振测量(ESR)对所得化合物的磁构相关性进行分析;基于不同模型,通过精确对角化方法对上述实验结果进行拟合,得到了关于交换相互作用和g因子的信息等。探索了金属-有机配合物体系作为磁性材料的可能性,所合成的化合物丰富了低维磁性材料体系。本文的主要内容如下:(1)利用溶剂热法和扩散法合成了三种具有二维层状结构的化合物。其结构表征结果表明配体具有的Cl、Br取代基对Co的配位环境以及Co-Co距离影响甚微,对层间距离影响较大。磁性测量结果表明三者均为顺磁性物质,模拟后得到的D值分别为-18.72 cm、-18.21 cm、-18.36 cm,吸电子取代基的存在会使得|D|(D为轴向零场分裂参数)减小,吸电子效应越强,|D|越小。(2)改变溶剂后利用溶剂热法得到了两种具有二聚体结构的配合物。磁性表征结果表明两者磁性离子Co的有效自旋为1/2,均具有非磁性基态,在低温下并未出现磁有序,负的外斯温度表明磁性离子存在反铁磁交换作用。ESR实验数据中得到的自旋隙表明化合物中存在自旋涨落,可以作为量子反铁磁体材料。

关键词：低维磁性材料 1,2,4-三氮唑席夫碱配体电子自旋共振溶剂热法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室

兰州大学学报(自然科学版) 2009年第3期 2-2页

兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室于2000年8月被教育部正式确认,2007年顺利通过教育部评估。其前身是在1958年建立磁学专业的基础上,由原国家教委1993年12月批准建设并于1996年6月正式对外开放运行的应用磁学部门开放实验室。

关键词：低维磁性材料重点实验室教育部教育行政组织磁学电磁学兰州甘肃

同方期刊数据库评论

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

氧化物材料的制备和磁电性能的研究

氧化物材料的制备和磁电性能的研究

作者：黄荣荣武汉工程大学

学位级别：硕士

近年来,低维磁性材料是材料科学和凝聚态物理应用的研究前沿,具有重要的理论研究以及潜在的应用价值;而介电材料是一类重要的功能材料,因其高介电常数的特性,被用来制造电容器、存储器、滤波器等电子元件。因此,对于新型低维磁性材料和... 详细信息

近年来,低维磁性材料是材料科学和凝聚态物理应用的研究前沿,具有重要的理论研究以及潜在的应用价值;而介电材料是一类重要的功能材料,因其高介电常数的特性,被用来制造电容器、存储器、滤波器等电子元件。因此,对于新型低维磁性材料和具有高介电性材料的研究已经成为当今化学和材料科学的热门研究领域。我们的目的是,在研究低维磁性材料的同时,对该材料的电性也进行研究。在32种点群的晶体中,有21种点群的晶体不具有中心对称,在这21种点群中仅有10种点群的晶体具有唯一单向极轴,即存在着自发极化,它们分别是1（C1）,2（C2）,m（Cs）,mm2（C2v）,4（C4）,4mm（C4v）,3（C3）,3m（C3v）,6（C6）,6mm（C6v）。所以本论文选取在这10种点群中含有低维磁性链的化合物,利用传统的固相反应法获得其纯相。并重点研究了这些化合物的磁学性质及介电性质。本论文主要的研究成果和结论如下:（1）通过固相反应法合成了以VO4阴离子基团为基本结构单元的KBa Cu V2O7Cl二维磁性链化合物。研究结果表明,该化合物的宏观磁性表现为顺磁性。并在低温下对其介电性能在不同的频率下进行了测试,发现在低温下没有发生相变,由于化合物KBa Cu V2O7Cl的合成温度较低,对其在室温上的介电性能需要进一步测试。（2）通过固相反应法合成了以Ta O4阴离子基团为基本结构单元的KCu Ta3O9二维磁性链化合物。研究结果表明,该化合物的宏观磁性表现为反铁磁性。并在低温下对其介电性能在不同的频率下进行了测试,发现随着温度的降低,介电常数在逐渐升高,在该测试温度范围内表明,该化合物无铁电相变发生,表现出顺电行为。（3）通过固相反应法合成了以BO3阴离子基团为基本结构单元的Ln（Ln=La,Sm,Eu,Gd）Ba Cu BO5系列的二维磁性链同构化合物。研究结果表明,化合物La Ba Cu BO5的宏观磁性表现为抗磁性,化合物Eu Ba Cu BO5的宏观磁性表现为反铁磁性,化合物Gd Ba Cu BO5的宏观磁性表现为顺磁性,化合物Sm Ba Cu BO5的宏观磁性表现为倾斜反铁磁性。对它们在室温上对其介电性能在不同频率下进行了测试,发现它们的介电损耗都比较大,超出仪器测量范围,仪器已经不能辨别出实部了,超出仪器的测量范围了,因而给出了负数。损耗表明的是在极化的过程中的能量的消耗。

关键词：低维磁性材料介电材料固相法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金属-自由基分子基铁磁体的设计合成进展

Chinese Journal of Structural Chemistry 1998年第3期17卷 181-186页

作者：刘欣廖代正姜宗慧王耕霖南开大学化学系天津300071

金属一自由基分子基铁磁体的设计和合成，是近年发展起来的新课题，本文介绍这一课题的研究现状与发展趋势。

关键词：低维磁性材料三维体系铁磁体分子基铁磁体