【摘 要】
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本论文主要研究了尖晶石结构钒基氧化物MnV2O4中与轨道有序有关的物理问题,旨在阐明该体系中轨道序的形成机理及其相关的物理性质。其主要内容如下:
首先,我们在第一章
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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本论文主要研究了尖晶石结构钒基氧化物MnV2O4中与轨道有序有关的物理问题,旨在阐明该体系中轨道序的形成机理及其相关的物理性质。其主要内容如下:
首先,我们在第一章简要地总结了有关轨道物理的一些基础知识,介绍了在钙钛矿结构和尖晶石结构钒基氧化物中轨道有序的研究现状和最新进展,并提出了论文的研究内容及其科学意义。
第二章我们研究了Mn位Zn掺杂Mn1-xZnxV2O4(0≤x≤1)体系的结构、磁和热性质。实验结果表明,当Zn低掺杂时,体系仍然存在有轨道序,当x≥0.20时,轨道序消失,体系表现为类自旋玻璃的行为,这是首次合成Mn1-xZnxV2O4(0≤x≤1)系列样品,并且得到了该体系的磁相图,实验结果可用MnV2O4中最新提出的轨道序模型解释。
第三章我们对MnV2O4和Mn0.95Zn0.05V2O4化合物的磁热效应进行了仔细地研究,发现在该体系的轨道有序温度附近存在有大的磁熵变,通过对其自旋和轨道演变研究,磁场诱导出的轨道序所产生的轨道熵对大的磁热效应有重要的贡献。
第四章我们选取了Cu和Zn离子替代Mn离子来研究不同的分子场对MnV2O4体系中轨道序的影响。结果表明在该体系中自旋-轨道耦合在体系轨道序的起因中不起最主要的作用,可能是体系中强的电子-电子关联作用对轨道序有着重要的影响,此结论与理论计算结果一致。
第五章我们研究微量Al离子替代V离子对MRV2O4体系中轨道序的影响,发现少量的Al替代就使得体系中的长程轨道序消失,磁热行为表现为二级相变的特征,同时体系的临界行为表现为平均场理论所描述的长程磁相互作用,这些结果表明该体系中的Al掺杂所引起的在位无序可能会抑制体系的轨道序,同时表明MnV2O4中轨道有序可能是V离子集体协同作用的结果。
第六章对全文进行了总结与展望。
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