【摘 要】
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铁磁绝缘体因其能利用磁子传递自旋信息从而降低器件功耗的特性而成为自旋器件传递信息的主要载体,其中较为理想制作自旋器件的铁磁绝缘体材料是无掺杂的钙钛矿材料。双钙钛矿材料因具有高居里温度、半金属性以及金属-绝缘体转变等特殊性质成为铁磁绝缘体理想的候选材料之一。然而目前对双钙钛矿材料的物性调控主要集中在B位进行元素替换,在A位上通过元素替换的物性调控研究很少报道。因此本文通过在A位上用离子半径较小的镧系
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铁磁绝缘体因其能利用磁子传递自旋信息从而降低器件功耗的特性而成为自旋器件传递信息的主要载体,其中较为理想制作自旋器件的铁磁绝缘体材料是无掺杂的钙钛矿材料。双钙钛矿材料因具有高居里温度、半金属性以及金属-绝缘体转变等特殊性质成为铁磁绝缘体理想的候选材料之一。然而目前对双钙钛矿材料的物性调控主要集中在B位进行元素替换,在A位上通过元素替换的物性调控研究很少报道。因此本文通过在A位上用离子半径较小的镧系元素Nd、Sm和Gd离子来替换双钙钛矿La2Cu Ru O6中的La离子,研究A位元素替换对该体系物理性质的调控效应。本文利用固相反应法合成双钙钛矿化合物Re2Cu Ru O6（Re=Nd,Sm）并对化合物的结构和磁性进行了研究。通过X射线衍射（XRD）、第一性原理计算（DFT）声子谱的综合分析,发现样品具有单斜晶系,空间群为P21/n。通过对样品结构的分析发现La3+离子被较小的稀土离子Nd3+和Sm3+替换后,会导致Cu-O-Ru键角变小以及相互作用增强,从而导致样品出现比La2Cu Ru O6更高的磁转变温度。同时对磁化曲线的分析发现Nd2Cu Ru O6具有铁磁性,而Sm2Cu Ru O6由于有剩余铁磁磁矩的存在可能是一种亚铁磁体。反位缺陷与磁化曲线的上翘率的变化趋势的一致性表明,反位缺陷可能在磁化的低温区发挥着重要的作用。此外,本文又尝试通过相同的制备方法合成了Gd2Cu Ru/Ir O6样品并对样品的X射线衍射图谱进行分析,发现Ir离子的替换会改变峰强以及峰的位置,而Gd离子的替换会加大合成样品的难度从而导致两种样品没有生成单一结构相。
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