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Al和Fe替代对La0.67Ca0.33MnO3体系结构和M-I转变的影响

崔玉建 , 贾广强 , 张玉凤 , 韩雁冰 , 王新燕 , 曹桂新 , 李金波 , 周云 , 葛洪良 , 曹世勋 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.01.007

研究了Al和Fe替代的La0.67Ca0.33Mn1-xMxO3体系的结构特征及其对金属-绝缘转变的影响.结果表明,随Fe替代含量的增加,晶胞体积并未有显著的变化;而随Al替代含量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现为单调减小.两种替代均使体系的电阻率急剧增加,绝缘-金属转变温度TIM向低温方向移动.对少量替代含量,在T

关键词: La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 , 离子替代 , 晶体结构 , M-I转变

(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3体系的输运性质和反常磁特性研究

王新燕 , 曹世勋 , 张玉风 , 津幡健 , 崔玉建 , 刘永生 , 曹桂新 , 西村克彦 , 森克德 , 敬超 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2004.03.001

本文报告了对Ce掺杂锰氧化物(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3 (x=0~1.0)系列样品的输运特性和反常磁特性的研究结果.实验表明,Ce掺杂对Tc有明显的抑制作用,整体上电阻率随Ce掺杂含量增加而上升,在外加磁场时表现出极大的磁电阻效应.磁化强度随温度变化的曲线出现了两个转变,高温处对应于Mn离子磁矩的铁磁金属转变,低温处的转变则对应于Ce离子磁矩自旋有序排列的形成.表明Ce掺杂引起样品中铁磁双交换作用和反铁磁超交换作用之间的竞争,Ce离子与Mn离子有很强的相互作用.随Ce掺杂含量的增加,铁磁有序转变温度下降,而反铁磁有序转变温度则向高温处移动,铁磁区域明显减小.

关键词: 锰氧化物 , Ce掺杂 , 磁特性

(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(x=0~0.3)体系的磁特性与平均稀土离子尺寸效应的研究

张玉凤 , 王新燕 , 津幡健 , 曹桂新 , 刘永生 , 敬超 , 西村克彦 , 森克德 , 曹世勋 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2004.01.001

研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的磁特性,给出了磁转变温度Tc与La位平均离子尺寸之间的关联.结果表明,随Y掺杂浓度的增加,金属-绝缘转变(M-I)温度TMI向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp升高,对x=0.3样品而言,较未替代样品(x=0.0)增幅达8个数量级之多,指出由于Y的掺入而致使La位平均离子半径()减少以及局域晶格结构畸变引起的.磁性测量表明了在x>0.1的高浓度区域,随着x的增加,反铁磁性相互作用逐渐增强,导致x=0.2和x=0.3的样品在35K左右出现了自旋玻璃态.

关键词: (La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3锰氧化物,磁特性,离子尺寸效应

Al3+离子替代La0.67Ca0.33MnO3体系的结构和输运行为研究

崔玉建 , 王新燕 , 贾广强 , 葛洪良 , 曹桂新 , 张玉凤 , 曹世勋 , 张金仓

功能材料

系统研究了Mn位替代的La0.67Ca0.33Mn1-xAlxO3体系的结构和输运特性.结果表明,随Al3+替代含量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现出单调减小的规律.而体系的电阻率急剧增加,绝缘体-金属转变温度TIM向低温方向移动,且与Al3+替代含量存在线性关联.对少量Al3+替代含量,在T>TIM的高温区域体系的输运特性满足热激活模型,在T<TIM的低温区域满足金属输运行为.这种输运行为随Al3+替代的变化特征,可从Al3+离子对Mn3+-O2--Mn4+双交换通道的破坏和所导致的晶格畸变方面给予解释, Al3+替代改变了电子的局域环境,进而影响到体系的输运行为.

关键词: La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 , Al3+替代 , 晶体结构 , 输运行为

窄带隙Pr0.6Ca0.4MnO3体系的电荷有序和多重磁化转变

沙燕娜 , 张金仓 , 曹桂新 , 康保娟 , 姚恺 , 曹世勋 , 敬超

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.012

研究了窄带隙Pr0.6Ca0.4MnO3体系的电荷有序及低温下的团簇玻璃现象.实验表明,样品具有典型的相分离特征,在高温区于241K左右发生电荷有序(Charge Ordering,CO)转变,在高的外加磁场下破坏了样品的电荷有序和反铁磁,使材料发生绝缘-金属转变.在低温下(T~41 K),形成自旋玻璃态(Spin Glass,SG).发现了存在于低温团簇玻璃相中的多重磁化跳跃现象,利用外场作用下AFM团簇中磁矩的翻转而导致铁磁成分的增加对实验结果给予了初步解释,证明了磁场作用对Pr0.6Ca0.4MnO3的CO与团簇玻璃态冻结之间的直接关联作用.

关键词: 电荷有序 , 团簇玻璃态 , 多重磁化跳跃

Co掺杂La5/8Ca3/8MnO3体系的结构和输运特性研究

姚恺 , 曹桂新 , 康保娟 , 沙燕娜 , 曹世勋 , 敬超 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.02.008

系统研究了La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运特性.结果表明,随着Co掺杂浓度的增加,体系的晶胞体积单调减小,并出现正交到四方的结构变化;绝缘体-金属转变(I~M)温度TIM向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp急剧升高.在高温区(T>TIM)体系的输运特性满足可变程跃迁模型,对低浓度掺杂(x≤0.1)样品,具有典型的绝缘-金属转变行为,在低温区(T

关键词: La5/8Ca3/8MnO3体系 , Co掺杂 , 晶体结构 , 输运特性

Er1-xDyxNi2B2C体系中超导和磁性的共存和相互作用

曹世勋 , 秦晓玲 , 李平林 , 曹桂新 , 张金仓 , 森克德 , 西村克彦

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.04.001

本文在2K~20K温区内系统地研究了Er1-xDyxNi2B2C体系中超导转变温度Tc的反铁磁转变温度TN随Dy掺杂含量x的变化.实验发现x=0.3和x=0.8附近的样品具有复杂的磁结构.这些样品有两个磁转变温度(TN ′和TN).对于该体系发现了两个主要的特征:1)在x=0.3附近,超导被抑制,TN ′出现一个小的峰值;2)在x=0.8附近,Tc出现一个低谷,TN ′出现一个大的宽峰.TN ′在x=0.3和x=0.8附近的异常来源于改系统中超导和磁性的共存和相互作用.

关键词: 超导电性 , 反铁磁 , 输运行为

La5/8-xPr xCa3/8MnO3体系电输运特性的研究

杨聚刚 , 敬超 , 曹桂新 , 杨勇 , 曹世勋 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.019

对La5/8-xPrxCa3/8MnO3(x=0,0.13,0.20,0.25)体系的电输运特性进行了系统研究.结果表明随着Pr含量的增大金属-绝缘转变温度(TMI)减小,在高于TMI的温度区域,该体系的电输运行为具有绝缘体特性,符合可变程跳跃模型;而在较低温度(50 K以下),其电阻率存在极小值现象,且随磁场的增大而逐渐受到抑制.对这种电阻率极小值现象从强电子-电子相互作用角度进行了分析讨论.

关键词: La5/8-xPrxCa3/8MnO3 , 电阻极小值现象 , 磁电阻

Co掺杂对La5/8Ca3/8MnO3体系铁磁有序的影响与电子的局域化效应

姚恺 , 张金仓 , 曹桂新 , 沙燕娜 , 曹世勋 , 敬超

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.013

系统研究了强关联锰氧化物La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x=0,0.05)体系的结构和输运特性.结果表明,样品均为很好的正交O′单相结构,Mn位5%Co掺杂明显影响了样品铁磁-顺磁(FM-PM)转变和金属-绝缘体(M-I)转变,M-I转变温度TM-I从未掺杂时的271K降至227K,对应的峰值电阻率ρp增大;随着TM-I的降低,Tc同时降低,磁电阻MR%亦相应增加;La5/8Ca3/8MnO3样品在Tc以下表现出长程铁磁有序态,Mn位5%Co掺杂样品则表现为团簇玻璃型短程铁磁有序行为.证明Co掺杂引起电子的局域化效应乃是导致体系输运行为发生变化的主要原因.同时,从Mn3+-O2--Mn4+双交换(DE)作用和超交换(SE)相互作用机制等出发,对样品的输运行为、CMR效应以及与Co掺杂之间的关联进行了讨论.

关键词: 锰氧化物 , Co掺杂 , 输运特性 , 电子局域化

非磁性离子Zn和Al替代对YBCO电子结构及超导电性的影响

李平林 , 曹桂新 , 邓冬梅 , 曹世勋 , 张金仓

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.z2.031

为了澄清非磁性离子在不同替代位置对YBCO体系超导电性影响的物理机制,本文利用正电子湮没及相关实验手段对YBa2Cu3-x(Zn,Al)xO7-δ(x=0.0~0.4)体系进行了系统研究.结果表明,Zn对Cu(2)位的占据造成电子局域化的增强效应直接影响到了载流子的配对和有效输运,对体系的超导电性产生较强的抑制,使得Tc急剧下降;而Al对Cu-O链区域的替代则是通过对电子的弱局域化效应,最终对载流子库区产生影响,弱化了载流子向导电层CuO2面的转移,从而影响到体系的超导电性.

关键词: YBCO,高温超导,非磁性离子,Zn、Al替代,正电子湮灭

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