钌氧化物掺杂效应研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zel1988
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作为过渡族金属氧化物,对钌氧化物的研究一直是凝聚态物理研究的重点。由于Ru中存在4d电子,所以研究钌氧化物可以更好的揭示4d电子系统的性质。例如Sr2RuO4和SrRuO3同属于Ruddlesden-Popper系列Srn+1RunO3n+1(n=1,2,3…),但Sr2RuO4却在1K附近出现超导转变,而SrRuO3在160K出现铁磁顺磁转变,表现出截然不同的物性。对BaRuO3的有序或无序掺杂亦使得其物性有明显改变。但迄今为止,对于SrRuO3中掺杂后铁磁转变温度改变的缘由仍没有一个确定的结论。所以我们通过在SrRuO3中的双掺杂来更好的研究这一问题。同时,鉴于Cr掺杂对SrRuO3的磁性有明显影响,我们尝试在BaRuO3中掺Cr来研究Cr掺杂后BaRuO3物性的变化。在文中,我们对SrRuO3和BaRuO3的性质做了综述介绍,包括其结构、电导性、磁性、赝能隙、比热和掺杂研究等。通过实验,我们对SrRuO3和BaRuO3的掺杂效应进行了研究。在SrRuO3的双掺杂体系中,Ru和Cr间存在反铁磁相互作用,使得有序磁矩减小,而掺杂引起的无序增强了磁畴壁上的钉扎效应,使得矫顽力增加。与之相对的是,在BaRuO3中Ru位掺Cr后,其磁性并没有实质性变化,而掺杂引起的无序对电导性和比热有明显影响,与SrRuO3的情况大相径庭,可能Cr掺杂在BaRuO3中仅仅相当于一种缺陷。同时,对9R相BaRuO3所做的退火实验表明,9R相BaRuO3体系的磁性是由其结构决定的,是一种固有的性质,与氧含量关系不大。
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