RESISTIVITY ANOMALY IN METALLIC GLASSES(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0+AlnT+BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的低温电阻率反常

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0 AlnT BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

iLaAlO3、MgO和SrTiO3衬底上的La0.7Sr0.3MnO3薄膜输运和光诱导特性研究

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)靶材,并采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在LaAlO3(100)、MgO(100)和SrTiO3(100)衬底上沉积了外延薄膜,研究了衬底与薄膜之间的晶格不匹配度对LSMO薄膜输运和光诱导特性的影响.结果表明:随着晶格不匹配度(考虑符号)的增加,薄膜的相变温度升高,而电阻率和光电导△ρ值则减小.在低温金属相,光诱导致使电阻率降低;高温绝缘相光诱导则使得电阻率升高,在MgO和SrTiO3衬底上薄膜的光电导△ρ具有极大值和极小值,分析表明这一现象的出现可归结于双交换作用和极化子效应.     

Na^＋掺杂对钙钛矿La0．7Sr0．3-xNaxMnO3的结构及磁熵变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿La0.7Sr0.3-xNa xMnO3(0.05≤x≤0.3)系列样品.结果表明:由于Na+离子半径(0.102 nm)小于Sr2+离子半径(0.127 nm),导致La0.7Sr0.3-xNaxMnO3(0.05≤x≤0.3)样品的结构随着Na+离子掺杂量的增加由正交向单斜转变.样品的晶胞参数a随x的增大而增大,而c随x的增大而减小,c/a随x的增加而减小;样品的形貌呈现不规则的颗粒状,中间还夹杂着棒状物;随着Mn4+与Mn3+摩尔比的增加,A位的平均离子半径减小及A位离子失配效应减小的共同影响下,当x≤0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而增加;当x＞0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而下降;由于Na+离子掺杂引起的容差因子的减小,晶格收缩、铁磁耦合变小,导致居里温度附近的最大磁熵变随x增加而减小.     

自旋梯子化合物Sr_(14-x)Ca_xCu_(24-y)Co_yO_(41)中的Co替代效应

系统地研究单相Co掺杂自旋梯子化合物Sr14-xCaxCu24-yCoyO41(x=9:y=0,1,2,3;x=6:y=0,3)系列样品的晶体结构、电阻率以及热电势随Co含量的变化。随着y(Co)掺杂量的增加,晶格常数a,b,c几乎线性增加。电阻测量发现所有样品的电阻率温度关系均为半导体型,电阻率随着Co掺杂量的增加而增加。除了x=9,y=0样品外,其他样品的电阻率均可以用热激活公式ρ=ρ0exp(Δ/kBT)拟合。热电势测量发现,x=9,y=0样品的热电势显示金属型行为,其余样品均显示半导体行为,并且热电势随Co含量增加而明显增大。认为Co掺杂引入了无序、电子,并且引起空穴载流子由导电性较好的自旋梯子向导电性较差的自旋链的转移,从而减少参与导电空穴的数目,使得能隙、电阻率以及热电势增加。     

二元掺杂系列La－（Ca，Ba）－Mn－O材料巨磁电阻特性研究

用固相反应法制备了二元掺杂系列La2/3(CaxBa1-x)1/3MnO3(x=0,0.40,0.45,0.55,0.60,1.0)多晶材料;在77K～420K范围内测量了样品的电阻和磁电阻。结果表明,所制备的系列样品电阻率与温度的关系具有明显的双电阻峰结构;在T=77K～350K范围内,样品均有相似的磁电阻行为:在低温区(TTC区域,电阻率、磁电阻都随温度的升高而迅速下降,样品在高温(TC附近及T>TC区域)的这一行为可用双交换(DE)模型与非磁无序来说明。通过掺杂研究发现,掺杂量x为0.55,0.60的2种样品在室温下具有较大的磁电阻,在B=1.2T时分别达到14.5%和19.5%。     

Gd~(3+)/Ga~(3+)共掺杂石榴石型Yb_3Al_5O_(12)材料的制备及热物理性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Gd~(3+)/Ga~(3+)双掺杂的石榴石型Yb_(3-x)Gd_xAl_(5-x)Ga_xO_(12)固溶体陶瓷材料(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5;YGAGO)。结果表明:Gd~(3+)/Ga~(3+)共掺杂的YGAGO保持了石榴石相结构;随着Gd~(3+)/Ga~(3+)掺杂量的增加,固溶体样品的衍射峰位整体向低角度偏移;SEM形貌表明Yb_3Al_5O_(12)材料的微观形貌由纳米级晶粒和高密度晶界构成;大离子Gd~(3+)与Ga~(3+)分别对Yb_3Al_5O_(12)晶体结构中Yb~(3+)与Al~(3+)晶格位的取代,不仅因引入的点缺陷明显降低了材料的热导率,同时还造成石榴石型Yb_3Al_5O_(12)晶体结构的松弛,利于热膨胀系数的提高。随着Gd~(3+)/Ga~(3+)掺杂量的增加,晶体中点缺陷浓度不断升高,声子平均自由程不断减小,使得YGAGO的热导率在x=0.5时达到最低值(λ=1.67W/(m·K),T=1273 K),热膨胀系数达到最高值(α_1=11.71×10~(-6)K~(-1),T=1273 K)。     

FeMB(M=Mn,Mo)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系

本文研究了(Fe_(1-x)Mn_x)_(80)B_(20)(x=0—0.25)和(Fe_(1-x)Mo_x)_(80)B_(20)(x=0.05—0.18)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系。结果表明,所有样品都显示出电阻率与温度关系的极小值。在TT_(mim)的温区,电阻率的T~2关系认为是电子-声子散射和局部自旋涨落散射的共同结果。     

Low-Temperature Magnetotransport and Magnetic Properties of Cobalt-Doped Amorphous Carbon Thin Films

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at％)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温.研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能.通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR).温度为2K、磁场为90×79.6 kA.ml时,Co含量为6.4 at％的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6％.随着Co含量从6.4 at％增加至16.4 at％,MR 值从27.6％逐渐减小至2.2％.电阻率ρ随温度T的变化曲线显示了线性的lnρ-T1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制.     

Cu离子掺杂对Ni-Zn铁氧体结构和介电性能的影响（英文）

通过传统的陶瓷制备工艺制备了一系列Cu掺杂的Ni_(0.5-x)Cu_xZn_(0.5)Fe_2O_4(x=0.12,0.16,0.20,0.24,0.28)尖晶石铁氧体,研究Cu离子掺杂对其结构和介电性质的影响。XRD结果表明所有样品均生成了单一的立方尖晶石结构,并且晶格常数随着Cu掺入量的增加而增加。通过扫描电镜观察到位于晶界处的白色颗粒为富Cu相。介电常数随频率变化曲线显示出尖晶石铁氧体典型的介电行为。但介电损耗随频率变化曲线则表现异常,所有的Cu掺杂Ni-Zn铁氧体样品在某一频率下都表现出损耗峰。由于单位体积内Fe~(2+)/Fe~(3+)之间跃迁的电子数目减少,x=0.2的样品电阻率最大,而介电常数和介电损耗则最小。     

TEMPERATURE (4.2—300K) DEPENDENCE OF ELECTRICAL RESISTIVITY OF FeMB (M=Mn, Mo) AMORPHOUS ALLOYS

本文研究了(Fe_(1-x)Mn_x)_(80)B_(20)(x=0—0.25)和(Fe_(1-x)Mo_x)_(80)B_(20)(x=0.05—0.18)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系。结果表明,所有样品都显示出电阻率与温度关系的极小值。在TT_(mim)的温区,电阻率的T~2关系认为是电子-声子散射和局部自旋涨落散射的共同结果。     

V掺杂对Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)层状结构铁电陶瓷电性能的影响

用高温固相烧结法制备了V~(5+)掺杂的Bi_3.25La_0.75Ti_3O_(12)(BLT)层状结构铁电陶瓷.利用XRD对Bi_3.25La_0.75Ti_(3-x)VxO_(12+x/2)(BLTV-x)材料结构进行了晶相分析,结果表明所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构.样品的介电常数温度谱显示:V~(5+)掺杂提高了材料的介电常数,x=0.03时介电常数最大,但样品的居里温度并没有发生大的变化.样品的介电损耗谱表明:由于V~(5+)掺入,由氧空位引起的样品介电损耗被极大的压制,在x=0.06时损耗最小.通过对材料的直流电导与温度关系的Arrhenius拟合,分析了样品的导电机理,结果显示V~(5+)的掺杂大大降低了材料中氧空位的浓度,使得陶瓷样品的电性能得到了很好的改善.     

镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3压电陶瓷的结构与性能

采用传统陶瓷工艺制备了镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3无铅压电陶瓷,研究了材料的结构、介电和压电性能.发现镧掺杂有利于生成稳定的钙钛矿结构,促进了晶粒生长.镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3陶瓷表现出明显的弛豫特性,当镧掺杂量为5mol%时,1200℃烧结样品室温下的介电常数从630提高到855,介电损耗从5.2%减小到3.3%.适量的镧掺杂大幅降低了材料的电导率,最佳的掺杂量为1 mol%,测量温度为75℃时,该配方1200℃烧结样品的电导率σ仅为7.75148×10-13S·cm-1,同掺杂前的9.50827×10-11 S·cm-1前相比减小了3个数量级.     

不同Ce掺杂比的La_(1-x)Ce_xMnO_3薄膜输运性质及机理研究（英文）

研究了电子型掺杂钙钛矿薄膜La_(1-x)Ce_xMnO_3的输运性质和外场作用下的输运机理。研究表明,La_(1-x)Ce_xMnO_3薄膜呈现出典型的金属-绝缘体转变,且与Ce的掺杂浓度相关。电阻-温度曲线表明,在低温时,电子-电子散射和磁畴对电子的散射是电阻形成的主要原因,而在高温下,小极化子的跳跃机制起主要作用。通过激光照射样品表面,发现光场诱导金属-绝缘体转变温度向着低温区偏移,该现象产生的原因在于La_(1-x)Ce_xMnO_3薄膜内部铁磁相与顺磁相的共存,此外,高能量的激光对样品的电阻变化影响更明显。进一步研究表明,Ce的掺杂浓度将会通过金属-绝缘相变对La_(1-x)Ce_xMnO_3薄膜的磁电阻效应产生显著的调制作用。     

锰掺杂对（Na0.5Bi0.5）TiO3-BaTiO3-（K0.5Bi0.5）TiO3陶瓷介电和压电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了锰掺杂0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3(BNT-B-BKT)无铅压电陶瓷材料,研究了材料的介电、压电和铁电性能.发现锰掺杂大幅降低了0.8(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.1BaTiO3-0.1(K0.5Bi0.5)TiO3陶瓷的电导率和矫顽场,最佳掺杂量为0.1%(质量分数),该配方的最佳烧结温度为1150℃.这一温度下烧结所得样品在130℃时的电导率仅为1.36×10-1Ω-1cm-1,约为掺杂前的1/40,矫顽场Ec仅为2.78 kV/mm,剩余极化强度Pr为38μC/cm2,压电系数d33达到143 pC/N.     

AgI掺杂量对n型Bi2Te2.85Se0.15材料热电性能的影响

采用机械合金化(MA)结合热压烧结(HP)技术制备了n型Bi2 Te2.85Se0.15热电材料,在常温下测量了电阻率(ρ)、塞贝克系数(α)和热导率(κ)等热电性能参数,考察了掺杂剂AgI的含量(质量百分比分别为0,0.1,0.2,0.3和0.4％)对材料热电性能的影响.结果表明:试样的电阻率和塞贝克系数的绝对值均随AgI掺杂量的提高而增大,热导率则随AgI掺杂量的提高而大幅降低,在AgI掺杂量为0.2％(质量)时有最大热电优值,为2.0×10-3/K.     

TEMPERATURE DEPENDENCE OF ANTIFERRO-MAGNETIC γ-Fe-Mn-Al AND γ-Fe-Mn-Cr ALLOYS UPON RESISTIVITY

测定了面心立方结构Fe-Mn-Al,Fe-Mn-Cr合金的电阻率及磁化率与温度的关系,这些合金均呈现顺磁性-反铁磁性转变,并伴有电阻率-温度关系的反常变化.电阻率测定的结果说明,在Néel温度T_N以下,由于反铁磁有序散射,使电阻率反常增大,dρ/dT减小或变为负值,ρ-T曲线向上弯曲,反常电阻率随T_N的下降和X-T曲线峰值的升高而增大.Al的加入量对反铁磁转变引起的电阻率变化有强烈的影响,随Al浓度的增加,反常电阻率急剧增大,这可能与Al使合金中Fe离子位置存在较大局域净磁矩有关.Cr对反铁磁电阻率的影响远较Al小.本文的实验结果揭示,基于顺磁性-反铁磁性转变,研制一种温度系数较小的Fe-Mn-Al-Cr系新电阻合金是可能的。     

反铁磁态γ-Fe-Mn-Al及γ-Fe-Mn-Cr合金的电阻率-温度关系

测定了面心立方结构Fe-Mn-Al,Fe-Mn-Cr合金的电阻率及磁化率与温度的关系,这些合金均呈现顺磁性-反铁磁性转变,并伴有电阻率-温度关系的反常变化.电阻率测定的结果说明,在Néel温度T_N以下,由于反铁磁有序散射,使电阻率反常增大,dρ/dT减小或变为负值,ρ-T曲线向上弯曲,反常电阻率随T_N的下降和X-T曲线峰值的升高而增大.Al的加入量对反铁磁转变引起的电阻率变化有强烈的影响,随Al浓度的增加,反常电阻率急剧增大,这可能与Al使合金中Fe离子位置存在较大局域净磁矩有关.Cr对反铁磁电阻率的影响远较Al小.本文的实验结果揭示,基于顺磁性-反铁磁性转变,研制一种温度系数较小的Fe-Mn-Al-Cr系新电阻合金是可能的。     

N型赝三元机械合金化掺Er合金粉体的制备及其冷压烧结样品的热电性能研究

采用机械合金化方法制备了掺杂稀土Er的n型赝三元(Bi_2Te_3)_(0.90)(Sb_2Te_3)_(0.05)(Sb_2Se_3)_(0.05)合金粉体,XRD分析表明,经100h球磨实现了稀土Er与赝三元晶体的合金化,通过SEM图片分析表明,球磨100h后颗粒尺寸达到5~50nm量级。使用n型赝三元掺Er合金粉体在烧结时间0.5h下制备了冷压烧结块体,在室温下测量了Seebeck系数(α)和电导率(σ),结果表明,随烧结温度的升高,Seebeck系数表现逐渐减小的趋势,电导率逐渐随烧结温度增加而增大。随着Er掺杂浓度的增加,冷压烧结样品的Seebeck系数绝对值呈先增加而后减小趋势,在掺杂浓度为0.2%(质量分数)时达到最大,约为159.6μV·K~(-1),电导率随掺杂浓度的增加逐渐变大。     

含Al,Si反铁磁性γ-Fe-Mn基合金中的电阻极小

本文研究Al,Si及Cr对反铁磁性γ-Fe-Mn基合金的Neel转变及电阻极小的影响.结果表明,Cr对Fe-Mn基合金的磁化率(X),X-T及ρ(电阻率)-T关系的影响较小,也不促进基体形成局域净磁矩.相反,Al,Si则显著改变γ-Fe-Mn合金的磁结构、X-T及ρ-T关系,在Neel温度T_N以下,随反铁磁转变的磁性电阻ρ_m的增大,出现电阻极小,随后出现负电阻温度系数.降温直至4.3k,γ-Fe-Mn及γ-Fe-Mn-Cr合金在试验精度内未呈现任何电阻反常变化,而固溶Al或Si后则观察到第二次电阻极小,电阻极小温度T_(min)~(2)与电阻极小深度△ρ(ρ_(4k)～ρ_(T_(min)))随Al,Si浓度的增大而增加,且在T_(min)~(2)—4k间,ρ随lgT的降低而线性增大.由此可以假定,反铁磁态γ-Fe-Mn中加入Al或Si,导致Fe离子处形成局域净磁矩,并发生ISDW-CSDW态转变,因而产生类似Kondo效应的低温电阻极小.