A位La掺杂的单晶化合物Sr2IrO4电输运特性

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5 d强自旋轨道耦合氧化物Sr2IrO4中的电输运物理是该领域存在争议的一个科学问题。本研究应用flux法成功制备(Sr1–xLax)2IrO4(x=0,0.01,0.02,0.03,0.05)等系列单晶样品,并通过综合物性测量仪对样品电输运特性进行表征。研究表明:随着La掺杂浓度的增加,样品体系电阻率显著下降,并在x≥0.03时出现金属性(dρab/dT>0)。通过对样品电阻率的一系列拟合发现,未掺杂的Sr2IrO4单晶样品在高温部分(T>140 K)和较低温区(40 K<T<80 K)导电机制符合三维变程跳跃模型,中温部分(80 K<T<140 K)导电机制则符合热激发机制;而掺杂样品仅在较低温部分(T<90 K)呈现出明显的变程跳跃电导,并且样品中的激活能随掺杂量增加而减小。通过变程跳跃电导模型拟合发现,掺杂样品中的局域化长度明显大于Ir–O键长,可能是源于系统中载流子产生的退局域化效应。
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