自旋零带隙半导体(Mn2CoAl,CoFeMnSi)的制备及其物理性能研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wutongyu520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Heusler型自旋零带隙半导体(SGS)因其独特的能带结构在凝聚态物理和材料科学领域具有巨大的潜在应用而备受瞩目。然而目前对于高自旋极化率Mn2CoA1和CoFeMnSi的SGS特性研究多集中于理论计算,而实验研究相对匮乏。多晶Mn2CoA1难以形成稳定结构,通过稀土元素La掺杂提高其稳定性的报道较少。对于多晶CoFeMnSi中Hall角(ρAH/ρxx)与纵向电阻率(ρxx)之间的标度关系仍存在争议值得深入研究。另外,单晶CoFeMnSi的本征属性的探究也是目前急需解决的问题。因此,本论文采用真空非自耗熔炼炉制备了Mn2CoA1和CoFeMnSi多晶体,并通过光学浮区法制备了CoFeMnSi单晶体。系统探究了两种合金体系的物理特性,具体内容如下:  1.通过真空非自耗熔炼炉制备的多晶Mn2CoA1获得了B2有序结构,饱和磁化强度(Ms)为1.69μB/f.u(50 K),略低于Slater-Pauling准则。研究了热处理温度对Mn2CoA1物相的影响规律,结果表明:高温热处理淬火后会使γ相析出导致B2结构减少,从而使得Mn2CoA1的Ms降低。另外,Ms和居里温度(Tc)随稀土元素La掺杂量增加而提高,掺杂量为2 wt.%时性能最佳,而当掺杂量为3 wt.%时会形成新相而使Ms和Tc降低。  2.铸态CoFeMnSi具有高度有序的Y型结构,Ms为3.49μB/f.u(50 K)且Tc为763 K;50-300 K温度范围内呈类半导体输运特性,300 K时ρxx为0.27 mΩcm,其载流子浓度和载流子迁移率分别为4.9×1020 cm-3和46 cm2/V.s。反常霍尔效应(AHE)测试可知Hall角与ρxx之间遵循ρAH=a′ρxx0+a″ρxxT+bρ2xx的标度关系。热处理使得CoFeMnSi多晶的B2有序结构增多,晶化程度显著提高,Ms(3.27μB/f.u)降低但Tc(796 K)提高。输运测试表明,在185 K时发生了类半导体一金属转变。  3.在吸铸CoFeMnSi获得高度有序的Y型结构和类半导体输运特性的基础上,研究了单晶CoFeMnSi的相关物理特性。粉末XRD分析结果表明单晶除具有Y型结构外还具有部分正交结构。背散射劳厄衍射和X射线摇摆曲线分析表明单晶CoFeMnSi晶化程度很高且结晶质量较好。面XRD和EBSD测试表明单晶CoFeMnSi具有[100]择优取向。磁性测试表明其Ms为3.53μB/f.u(50 K)且Tc为826 K。输运测试表明其在75 K时发生了类半导体-金属转变,采用能带结构模型分析了单晶体类半导体-金属转变温度降低的原因。  
其他文献
半偏法测毫安表内阻的实验虽然不是考试大纲规定的实验内容.但由于其实验方法巧妙、操作简便、精度较高,在电学实验设计中堪称典范;THUSSAT诊断性测试电学实验题通过半偏法测
随着医药科技的发展,越来越多的药品被研发生产,作为具有强毒性、降解困难的抗生素废水,成为水污染处理的难题。阿莫西林作为一种个人护理药物,适用范围极其广泛,这一属性使人类和药品的联系更加密切,但是阿莫西林其难以降解的特性又使它成为了污染环境的一大帮凶。本论文在借鉴前人经验的基础上,将二氧化钛纳米管(Titanium Dioxide Nanotubes,TNT)与石墨烯合成了石墨烯二氧化钛纳米管复合材
学位
油田系统中由于硫化物造成设备腐蚀、滤料污染等危害日趋严重。资料表明,硫酸盐还原菌(SRB)是导致地面系统硫化物产生的根源。目前,大庆油田普遍采用杀灭 SRB的办法来控制 SRB
聚合物基导电复合材料的电性能不仅与聚合物基体的类型、结晶度等因素有关,还在很大程度上取决于导电填料的性能。本论文选择经过高温氧化处理的炭黑(o-CB)填充高密度聚乙烯(
当今的涂料产品广泛以石油工业、炼焦工业、有机合成化学工业等部门的产品为原料,品种越来越多,应用范围也不断扩大,涂料工业成为化学工业中一个重要的独立生产工业部门。涂料工
填充型导电高分子材料已广泛的应用于电子、能源、化工、宇航等领域,被认为是最有发展前景的导电高分子材料之一。在复合型导电高分子材料中,为了使导电组分在基体中形成连续
在氯碱工业生产过程中,膜法除硝工艺是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能,以压力差为推动力的膜分离技术。本文通过对膜法除硝技术在离子膜烧碱工艺过程中的应用进行了阐
现场考察成功学员放心接产2016年2月27日,一个操着四川口音的中年男子来到灵璧清大新能源办公室,年近70多岁的董老师接待了他,他看到办公室墙上挂满了资质证书、荣誉证书及众
阿特伍德机是高中物理典型的理想化模型,也是牛顿第二定律应用的典型实例.本文基于大学物理中质点运动学及刚体力学的知识,从“两类十种”视角,解析“理想型”与“半理想型”
TiO2纳米管阵列作为高效的光催化剂,因其特殊的表面结构被用于光催化和光电催化的领域。利用TiO2纳米管阵列光催化和光电催化可以除去重金属和难降解的污染物,并且不易造成二次