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单晶由于特殊的结构和优异的性质,既可作为电子器件、半导体器件、固体激光器件以及光学仪器和仪表工业的重要实用材料,又可作为进行材料物理性质实验研究的基础。Mn基二元过渡金属化合物在磁性材料家族中占有重要地位。因此,本文通过直接生长法和助溶剂生长法合成了几种Mn基二元过渡金属化合物单晶,并且研究了它们的物理性质。 本文用直接生长法生长了D019型结构Mn3Sn单晶,通过磁扭矩和磁性的测量研究了的它的磁结构和磁性相变。结果表明:Mn3Sn在270 K以上呈三角反铁磁有序和一个弱的铁磁有序共存的状态。在270 K以上时,其磁扭矩的实验结果表明它是一个六次对称和一个二次对称相叠加的各向异性材料。在三角反铁磁有序中其磁矩沿[100]方向能量最低。在低于270 K,施加磁场的情况下,发现螺旋磁的两种状态共同存在于Mn3Sn单晶中:一种在[100]方向为易偏离反铁磁有序,另一种在[001]方向为易偏离反铁磁有序。这些结果示于H-T相图中。 利用In作为助溶剂生长方法了具有γ-黄铜结构的Mn3In单晶。利用磁性测量、交流磁化率、磁扭矩、比热以及中子衍射的方法研究了Mn3In的物理性能。发现样品在场冷和零场冷后的磁化曲线不重合,其磁矩有明显的时间弛豫,在70 K以下其磁扭矩不随温度改变。这些结果表明Mn3In呈现自旋玻璃态。Mn3In呈短程磁有序,它在240 K或者300 Oe以上磁场的条件下消失。另外Mn3In不可逆温度Tirr的大小取决于场冷磁化曲线测量的起始温度。 利用Sn自身作为助溶剂生长法生长了具有AlCu2型结构MnSn2单晶。通过扭矩和磁性的测量研究了MnSn2的磁结构和磁相变。结果表明,在325 K以下样品存在两种反铁磁有序的结构,并且这两种反铁磁结构在74 K时发生转变。施加外场可以改变这两种结构转变的温度。当沿[110]方向施加磁场时,样品中磁矩的翻转速度会随着外场的增加而发生改变,这种改变的原因是在(001)面内的各向异性导致的。通过单晶的磁性测试绘制了MnSn2的H-T相图。在50 kOe以上在(110)和(001)面内的扭矩是呈现明显的周期性,并且两种反铁磁结构的转变发生在(001)面内,而且它的磁矩的方向不发生改变,仍然指向[110]方向。