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钙钛矿铱基多组元氧化物的合成和磁电特性初探

【摘要】:近年来,强自旋轨道耦合材料由于其中奇异的磁电行为引发人们广泛的研究兴趣。然而对于5d过渡族金属氧化物,制备单相钙钛矿铱氧化物一般需要苛刻的高压合成条件。本论文根据高熵化合物单相合成概念,采用高温固相反应法首次制备钙钛矿铱基多组元氧化物Sr(Fe_(0.05)Co_(0.05)(Ru_xIr_(1-x))_(0.8)Zn_(0.1))O_3(SMO,x=0~1),并对其磁电特性进行了系统研究。首先我们通过粉末X射线衍射我们发现,当x≤0.3,多组元氧化物有较明显杂相生成,而当0.4≤x≤1,多组元氧化物呈良好的正交结构对称性单相。磁电测量进而显示,虽然多组元氧化物具有结构单相和化学成分均匀性,但它们均表现出复杂的磁电行为,其中包括低温自旋玻璃态,高温区紧邻的两步磁相变以及居里温度以上的Griffths相。此外,更为有趣的是,随着Ru替代量和外加磁场的变化,两步紧邻磁相变展现出系统的演变过程。基于铱基氧化物强自旋轨道耦合作用和多组元离子间的失配无序,我们对这些奇异磁电特性进行了初步解释。

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