【摘 要】
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双钙钛矿A_2FeMoO_6在室温之上可以表现出铁磁性至顺磁性的转变,其居里温度高于室温,并且其高温超导、室温隧穿磁电阻效应以及多铁性能在自旋电子学领域有着很好的应用价值。A_2FeMoO_6的B位有序度将会对该类材料的磁学性能产生一定的影响。对现有文献中关于自发应变的双钙钛矿晶格参数数据的常规分析表明,磁有序如果伴随有显著的体积应变,意味着A_2FeMoO_6中的磁-弹性性质具有很强的耦合行为。
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双钙钛矿A2FeMoO6在室温之上可以表现出铁磁性至顺磁性的转变,其居里温度高于室温,并且其高温超导、室温隧穿磁电阻效应以及多铁性能在自旋电子学领域有着很好的应用价值。A2FeMoO6的B位有序度将会对该类材料的磁学性能产生一定的影响。对现有文献中关于自发应变的双钙钛矿晶格参数数据的常规分析表明,磁有序如果伴随有显著的体积应变,意味着A2FeMoO6中的磁-弹性性质具有很强的耦合行为。本论文选取Ba2FeMoO6作为研究的重点。为了解决B位有序度与磁性之间的相关性,通过XRD、结构精修和量子干涉仪对具有不同B位有序度的Ba2FeMoO6多晶陶瓷粉末以及块体的结构和磁学性能进行了研究。并且通过空间群理论、朗道理论和原位XRD,从应变的角度出发预测并且验证了Ba2FeMoO6磁性和应变之间的关系。研究表明:采用常规固相烧结方法制备的双钙钛矿Ba2FeMoO6多晶陶瓷粉末,通过X射线粉末衍射以及结构精修得到样品的晶体结构均为立方结构(Fm3 m,No.225)。煅烧时间为15h时,合成了纯相Ba2FeMoO6;1273 K时合成的样品居里温度(Tc)从325.85 K略微下降到320.87 K。随着合成温度从1273 K提高到1573 K,Tc从320.87 K显著降低到278.88 K。这说明合成温度对Tc有重要影响;随着ASD从16%降低到10%,低温饱和磁化强度(Ms)从2.53μB/f.u.提高到3.53μB/f.u.,当合成温度增加到1373 K时,尽管ASD降低到4.7%,但样品的Ms却降低了。随着ASD升高到6.7%,Ms进一步减小到了2.97μB/f.u.。增大烧结时间可以改善样品晶粒的均匀度,并且烧结温度会对晶粒尺寸有重要的影响;通过朗道理论计算得到了Ba2FeMoO6剪切应变(et)和体积应变(ea)和磁序参数(m32)呈现线性相关,耦合强度取决于耦合系数(λ2和λ4),并且用实验验证了这一计算结果;放电等离子烧结样品的ASD为0其Tc和Ms分别为309.53 K和2.09μB/f.u.。经过退火样品的ASD为0.05其Tc和Ms分别为320.61 K和2.77μB/f.u.。说明退火对样品的Tc和Ms有重要的影响。退火可以改善样品晶粒的均匀度。
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