【摘 要】
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巨磁阻现象的发现极大地促进了现代存储行业的发展,但铁磁存储器相邻存储单元间的杂散场极大地降低了存储密度。随着在反铁磁自旋电子学领域取得的进展,基于反铁磁材料的存储器迎来了蓬勃发展。铬系硫族化合物种类繁多,其家族具有丰富的磁学特征,磁学性质涵盖铁磁、亚铁磁和反铁磁等,是研究材料磁性的理想体系之一。本论文选取具有室温稳定性的层状反铁磁Cr2Se3单晶为研究对象。采用化学气相输运法成功制备了高质量的单晶
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巨磁阻现象的发现极大地促进了现代存储行业的发展,但铁磁存储器相邻存储单元间的杂散场极大地降低了存储密度。随着在反铁磁自旋电子学领域取得的进展,基于反铁磁材料的存储器迎来了蓬勃发展。铬系硫族化合物种类繁多,其家族具有丰富的磁学特征,磁学性质涵盖铁磁、亚铁磁和反铁磁等,是研究材料磁性的理想体系之一。本论文选取具有室温稳定性的层状反铁磁Cr2Se3单晶为研究对象。采用化学气相输运法成功制备了高质量的单晶,通过研究它们的磁性特征以及电输运行为,揭示其一些新奇的物理特性,为其在自旋电子学上的应用提供基础。论文取得的主要研究结果如下:1、通过化学气相输运法生长了高质量的Cr2Se3单晶,单晶呈现金属性,Neél温度以下,Cr2Se3单晶ab平面内和面外方向都表现出弱铁磁性。500 Oe磁场下,10 K时场冷的面外磁化强度是面内的15倍,表明面外方向为易磁化轴。磁滞回线测量也表明面外方向为易磁化轴。电输运性能测试表明其具有负磁阻效应,在低温下（T<20 K）,磁电阻MR具有蝴蝶形曲线形态,与磁化曲线具有一定的关联性。在2 K和9 T下磁阻约为-12%。2、通过化学气相输运法生长了名义组分为Cr1.97Ti0.03Se3的单晶,电阻率与温度关系表明单晶呈现半导体特性,其激活能Ea=7.5 me V。在外磁场作用下,2K的电阻率减小2-3个数量级。42 K附近,ab平面面内呈现反铁磁特征,面外方向表现出弱铁磁性。当温度低于42 K时,系统展现弱铁磁性,并且出现自旋玻璃态。500 Oe磁场下,2 K场冷的面内磁化强度是面外的1.8倍。在T<5 K时,MR呈现蝴蝶形曲线特征。Cr1.97Ti0.03Se3单晶具有很大的负磁阻效应,在2 K和9 T下磁阻达到-97%。
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