BaxSr1-xRuO3中的Cr掺杂效应研究

摘要

过渡族钙钛矿型金属钌氧化物一直是人们研究4d电子性质的重要选择。SrRuiO3具有巡游的铁磁基态，是坏金属特性，对其掺入3d电子会导致其基态发生发生各种各样的变化，铁磁半导体，反铁磁半导体，顺磁绝缘体，顺磁金属的基态都可能出现，而Cr是唯一一个通过掺杂能够使SrRuO3铁磁转变温度升高的元素。其主要原因是Cr掺杂使得SrRuO3里面的Ru元素发生了价态变化，变为+4价和+5价，其中Cr3+-O-Ru5+相互作用是使铁磁转变温度提高的主要原因。与Sr同主族的Ba元素由于离子半径比较大，因此在SrRuO3中掺入Ba元素的时候会造成晶格的剧烈扭曲，出现各种各样的畸变相，在这些畸变相中我们可以构造出各种键长键角的Cr3+-O-Ru5+相互作用来研究其带来的铁磁交换相互作用，结果发现当Ba掺入导致其结构畸变的时候，铁磁性受到很大压制，随着Ba掺杂的也来越多，晶格畸变越来越大，导电性也由金属变为半导体，巡游铁磁性受到更大压制，甚至消失。而对Cr而言也是如此，随着Ba掺杂越来越多，Cr掺杂对系统铁磁性的影响逐渐减弱，甚至最后消失，可以认为Cr3+-O-Ru5+的相互作用导致SrRuO3铁磁性升高的主要原因是Cr3+-O-Ru5+增加了系统的巡游铁磁性，对其局域磁矩的交换相互作用的影响没有或者很小。

目录

声明

摘要

第一章 强关联体系

1-1 强关联模型

1-2 巡游铁磁性

1-3 泡利顺磁性

1-4 本章小结

参考文献

第二章 钙钛矿过渡族金属氧化物

2.1 钙钛矿金属氧化物的研究历史

2.2 晶格结构

2-3 电输运性质

2-4 有序相

2-5 本章小结

参考文献

第三章 钙钛矿钌氧化物的物性

3-1 锶钌氧的结构与物性

3-1-1 晶体结构

3-1-2 物性研究

3-1-3 掺杂效应

3-2 钡钉氧的结构与物性

3-2-1 晶格结构

3-2-2 物性研究

3-2-3 掺杂效应研究

3-3 本章小结

参考文献

第四章 Cr掺杂导致SrRuO3体系铁磁序相变温度升高的研究

4-1 Cr掺杂对SrRuO3体系的影响

4-2 Cr掺杂对BaxSr1-xRuO3体系磁性和输运性质的影响研究

4-3 本章小结

参考文献

致谢

在读期间获得的成果