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钙钛矿锰氧化物La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3的结构与磁性研究

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物理学报 2014年第8期63卷 408-414页

作者：杨虹齐伟华纪登辉尚志丰张晓云徐静郎莉莉唐贵德河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室石家庄050024

本文利用溶胶-凝胶法制备了名义成分为La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.5)的系列样品,样品先后经过773,873,1073 K热处理,热处理时采用缓慢升温方式,X射线衍射分析表明,该系列样品均为单相钙钛矿结构,空间群为R3c... 详细信息

本文利用溶胶-凝胶法制备了名义成分为La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.5)的系列样品,样品先后经过773,873,1073 K热处理,热处理时采用缓慢升温方式,X射线衍射分析表明,该系列样品均为单相钙钛矿结构,空间群为R3c,利用X'Pert HighScore Plus软件计算了样品的晶粒尺寸、晶格常数、晶胞体积及键长、键角,利用物理性能测量系统测量了样品的磁性,发现样品在10K的磁矩随掺杂量的增加而减小,但存在两个明显不同的变化区域:从x=0到x=0.2时,平均每个分子的磁矩从2.72μB迅速下降到0.33μB,居里温度从327 K下降到95 K,下降了232 K;而从x=0.2到x=0.5时,平均每个分子的磁矩从0.33μB缓慢下降到0.05μB,居里温度从95K下降到46K,只下降了49K,我们认为Fe与Mn离子磁矩反平行是样品磁矩随Fe掺杂量增加而下降的原因之一。

关键词：钙钛矿锰氧化物非金属铁磁材料溶胶-凝胶法磁性

过渡金属元素X(X=Mn,Fe,Co,Ni)掺杂对ZnO基阻变存储器性能的影响

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物理学报 2018年第6期67卷 68-74页

作者：郭家俊董静雨康鑫陈伟赵旭河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室石家庄050024

实验表明掺杂是一种改善阻变存储器性能的有效手段,但其物理机理鲜有研究.本文采用第一性原理方法系统研究了过渡金属元素X(X=Mn,Fe,Co,Ni)掺杂对ZnO基阻变存储器中氧空位迁移势垒和形成能的影响.计算结果表明Ni掺杂可同时有效降低+1和+... 详细信息

实验表明掺杂是一种改善阻变存储器性能的有效手段,但其物理机理鲜有研究.本文采用第一性原理方法系统研究了过渡金属元素X(X=Mn,Fe,Co,Ni)掺杂对ZnO基阻变存储器中氧空位迁移势垒和形成能的影响.计算结果表明Ni掺杂可同时有效降低+1和+2价氧空位在掺杂原子附近的迁移势垒,X掺杂均减小了氧空位的形成能,特别是掺杂Ni时氧空位的形成能减小最为显著(比未掺杂时减少了64%).基于该结果制备了未掺杂和Ni掺杂ZnO阻变存储器,研究表明通过掺杂控制体系中氧空位的迁移势垒和形成能,可以有效改善器件的初始化过程、操作电压、保持性等阻变性能.研究结果有助于理解探究影响阻变的微观机制,并可为掺杂提高阻变存储器性能提供一定的理论指导.

关键词：阻变存储器掺杂 ZnO 第一性原理计算

MnNiGa体系中自旋亚稳态诱发的零场冷交换偏置

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第6期51卷 131-139页

作者：李婕高林邓姣姣王祎赵德伟马丽齐世飞甄聪棉侯登录河北师范大学物理学院河北省新型薄膜材料实验室石家庄050024

磁性材料中自旋亚稳态的存在往往会使体系中出现新奇的物理现象,例如磁跳变、变磁相变、斯格明子等.本文通过设计MnNiGa体系中Mn原子的占位,并基于第一性原理计算预期Mn_(2)Ni_(1.5)Ga_(0.5)中存在自旋亚稳态.由此选取Mn_(2)Ni_(2-x)Ga_... 详细信息

磁性材料中自旋亚稳态的存在往往会使体系中出现新奇的物理现象,例如磁跳变、变磁相变、斯格明子等.本文通过设计MnNiGa体系中Mn原子的占位,并基于第一性原理计算预期Mn_(2)Ni_(1.5)Ga_(0.5)中存在自旋亚稳态.由此选取Mn_(2)Ni_(2-x)Ga_(x)(x=0.36–0.60)为研究平台开展相关研究.实验结果显示,在Mn_(2)Ni_(1.5)Ga_(0.5)成分附近,晶格常数、晶轴比、直流和交流磁性测试均发生反常变化,并观测到零场冷交换偏置,表明了自旋亚稳态对结构和磁结构的双重影响,证明了自旋亚稳态对零场冷交换偏置的主导性作用.本工作为磁性材料中自旋亚稳态的设计提供了新思路,为零场冷交换偏置体系的实现提供了新方法.

关键词： Heusler化合物自旋亚稳态零场冷交换偏置

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样品制备过程中的新热重分析方法

功能材料 2011年第B02期42卷 114-117页

作者：纪登辉唐贵德李岩峰刘少鹏姚玉玺侯雪韩勤家河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室河北石家庄050016

提出一种跟踪钙钛矿锰氧化物各个制备环节的热重分析方法,用以确定在制备过程中的样品质量损失情况。利用溶胶-凝胶法,成功制备了名义成分为La0.7Sr0.3-xAgxMnO3与La0.6Sr0.1Te0.2MnO3钙钛矿锰氧化物材料。利用精度为0.0001g的电子天平... 详细信息

提出一种跟踪钙钛矿锰氧化物各个制备环节的热重分析方法,用以确定在制备过程中的样品质量损失情况。利用溶胶-凝胶法,成功制备了名义成分为La0.7Sr0.3-xAgxMnO3与La0.6Sr0.1Te0.2MnO3钙钛矿锰氧化物材料。利用精度为0.0001g的电子天平分别称量了经不同温度热处理后样品的剩余质量。仔细排除可能导致结果出现误差的因素,例如避免样品在放入干燥箱前由于潮解而导致的质量增加。实验结果表明,经1073K热处理后,没有引起样品La0.7Sr0.3-xAgxMnO3中Ag的质量损失。而经1473K热处理后,样品La0.6Sr0.1Te0.2MnO3中几乎全部的Te离子和一部分Mn离子挥发了。

关键词：热重分析方法钙钛矿锰氧化物溶胶-凝胶法 XRD EDS

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N掺杂SiO_2纳米薄膜的制备及其磁性

物理学报 2010年第5期59卷 3499-3503页

作者：周鸿娟甄聪棉张永进赵翠莲马丽侯登录河北省新型薄膜材料实验室河北师范大学物理科学与信息工程学院石家庄050016

利用射频磁控反应溅射技术,制备了氮掺杂的SiO2纳米薄膜.发现N掺杂SiO2体系纳米薄膜具有铁磁性.较小的氮化硅颗粒均匀分布在氧化硅基质中有利于磁有序的形成.基底温度为400℃时,样品薄膜具有最大的饱和磁化强度和矫顽力,分别为35emu/cm3... 详细信息

利用射频磁控反应溅射技术,制备了氮掺杂的SiO2纳米薄膜.发现N掺杂SiO2体系纳米薄膜具有铁磁性.较小的氮化硅颗粒均匀分布在氧化硅基质中有利于磁有序的形成.基底温度为400℃时,样品薄膜具有最大的饱和磁化强度和矫顽力,分别为35emu/cm3和75Oe.薄膜的磁性可能产生于氮化硅和氧化硅的界面.理论计算表明,N掺杂SiO2体系具有净自旋.同时,由氮化硅和氧化硅界面之间的电荷转移导致的轨道磁矩也会对样品的磁性有贡献.

关键词： N掺杂SiO2薄膜射频磁控反应溅射界面磁性基底温度

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Si-Al_2O_3复合薄膜的室温铁磁性

物理学报 2011年第11期60卷 645-649页

作者：郑玉龙甄聪棉马丽李秀玲潘成福侯登录河北省新型薄膜材料实验室河北师范大学物理科学与信息工程学院石家庄050016

在Si-Al2O3复合薄膜中观察到室温铁磁性.Si的体积百分比为15%的Si-Al2O3复合薄膜的磁性最强.Si的含量影响样品的磁有序,在样品中观察到了明显的磁畴.在不同气氛下,对样品进行快速热退火.退火样品的磁性测试结果的差别表明氧空位不是样... 详细信息

在Si-Al2O3复合薄膜中观察到室温铁磁性.Si的体积百分比为15%的Si-Al2O3复合薄膜的磁性最强.Si的含量影响样品的磁有序,在样品中观察到了明显的磁畴.在不同气氛下,对样品进行快速热退火.退火样品的磁性测试结果的差别表明氧空位不是样品铁磁性的主要来源.我们认为铁磁性来源于Si与Al2O3基质界面之间的缺陷的磁耦合.改变Si的含量可以改变缺陷密度,从而控制铁磁耦合强度.

关键词： Al2O3薄膜室温铁磁性掺杂交换相互作用

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超短双曲余弦高斯脉冲光束的传输性质

光学学报 2014年第13期34卷 420-423页

作者：杨振军李星亮张书敏庞兆广河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料重点实验室河北石家庄050024

利用缓变包络近似，给出了一组傍轴波动方程的解析解，该解可以表示一组新型超短脉冲光束，即超短双曲余弦高斯脉冲光束。对超短双曲余弦高斯脉冲光束在自由空间的传输性质进行了详细的研究，给出了传输时的轴向光强、横向光强分布、极... 详细信息

利用缓变包络近似，给出了一组傍轴波动方程的解析解，该解可以表示一组新型超短脉冲光束，即超短双曲余弦高斯脉冲光束。对超短双曲余弦高斯脉冲光束在自由空间的传输性质进行了详细的研究，给出了传输时的轴向光强、横向光强分布、极性反转、脉冲时间延迟、功率谱等。结果表明，超短双曲余弦高斯脉冲光束的轴上光强随着传输距离的增加而平滑地减小。双曲余弦函数的参数对脉冲光束的空间强度分布及脉冲宽度都有影响。给出了超短双曲余弦高斯脉冲光束功率谱的解析表达式，研究表明随着双曲余弦函数参数的变大，功率谱会分裂成几个峰，远离光束中心的边缘会出现红移现象。

关键词：物理光学脉冲光束缓变包络近似脉冲传输

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基于多模光纤滤波器的可调谐掺铒光纤激光器

光学学报 2011年第8期31卷 205-210页

作者：郝艳萍张书敏王新占孟义昌李辉辉杜娟李红飞河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省薄膜材料实验室河北石家庄050016

研究了一种新型、全光纤、宽带可调谐环形腔掺铒光纤激光器。该激光器利用由单模-多模-单模光纤组成的滤波器实现波长可调谐及激光器的全光纤结构。该滤波器将多模光纤缠绕在偏振控制器上,两端分别与一段单模光纤相连,通过调整偏振控制... 详细信息

研究了一种新型、全光纤、宽带可调谐环形腔掺铒光纤激光器。该激光器利用由单模-多模-单模光纤组成的滤波器实现波长可调谐及激光器的全光纤结构。该滤波器将多模光纤缠绕在偏振控制器上,两端分别与一段单模光纤相连,通过调整偏振控制器的状态,实现了中心波长1542～1560nm的不同激光输出。单波长连续可调谐激光器的波长可调范围为18nm,边模抑制比大于40dB,3dB线宽为0.096nm;进一步调整偏振控制器的状态和抽运功率,实验同时得到了连续可调谐的双波长、三波长等多波长激光输出。对于可调谐的多波长激光器,通过调整偏振控制器的状态,可实现波长间隔及输出中心波长两者可调。

关键词：激光器可调谐光纤激光器多模光纤滤波器全光纤

Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/Pt异质结电致电阻效应的改善

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物理学报 2011年第11期60卷 609-612页

作者：王仲伟张建李红维董春颖赵晶赵旭陈伟河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室石家庄050024

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/Pt和Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/La0.67Sr0.33MnO3/Pt异质结并研究了La0.67Sr0.33MnO3功能插层对异质结电致电阻特性的影响.实验结果表明La0.67Sr0.33MnO3功能层的引入有效提高了器件的电阻转变特性,尤其是电阻转变率和疲劳性得到了极大的改善.对La0.67Sr0.33MnO3插层改善电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析.

关键词：电致电阻效应电阻转变比率疲劳特性