Pb系简单钙钛矿氧化物PbMO_(3)(M=3d过渡族金属)的高温高压制备及物性研究

系统总结了近十几年利用高压技术制备简单钙钛矿功能氧化物材料PbMO_(3)(M=3d过渡族金属)及其物性研究方面的进展,重点关注M元素变化过程中的晶体结构、电子结构、磁性和电输运性质的演化,以及高压调控下的结构相变、电荷转移和绝缘体金属化等行为,同时也对该领域中一些亟需解决的问题做了展望。

3d过渡族金属杂质在硅中的行为

本文综述了３ｄ过渡族金属在直拉硅单晶中的扩散、溶解、沉淀及间隙位演变等性质，介绍了国际上在此领域的研究进展，为进一步开展这方面的工作提供了有益的借鉴。

GaAs掺杂3d过渡族金属材料的局域电子结构和磁性

运用原子团模型研究了GaAs掺杂3d过渡族金属(Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)的局域电子结构和磁性,计算采用基于密度泛函理论的离散变分方法.计算结果表明这8种掺杂元素的磁矩先增大再减小(按Sc-Ni排列),当Mn被掺杂到GaAs后,磁矩达到极大,且Mn的磁矩在掺杂浓度为1.4%时与实验符合得很好.在包含两个掺杂原子的体系中,掺杂原子之间的耦合形式有明显的变化.对于不同的掺杂元素,掺杂原子和最近邻的As原子之间的耦合形式也有不同的变化.

3d过渡族铁磁金属的自旋热输运研究

关于铁磁金属体系中的自旋热输运实验研究,目前遇到的困难有:温度梯度的不均匀、铁磁金属中自旋流的分布不均匀,以及界面的各种散射等,这都会对铁磁金属多层膜体系的自旋塞贝克效应(SSE)产生显著影响,另外,诸多热相关效应引起的干扰信号,也会导致测量结果不准确。以上问题的存在是相关实验研究很少,且实验结果备受争议的原因。这些问题的解决,对于深入理解自旋热输运过程以及成功将自旋塞贝克效应于自旋电子器件中,均具有重要的理论和实践价值。本工作研究了FM/NM、FM_(1)/FM_(2)/NM结构中的纵向自旋塞贝克效应(LSSE),通过差分方法,扣除了研究体系中FM自身的反常能斯特信号和FM自身所产生的逆自旋霍尔效应信号,从而得到了体系的单一自旋塞贝克效应(SSE)信号。在此基础上,进一步研究了SSE信号对温度及铁磁层厚度的依赖关系。结果表明,SSE信号随温度升高而减小,随厚度增加而增大,值得注意的是,相较于单层FM体系,双层FM体系的信号并非各FM层信号的简单叠加;通过与文献的对比研究发现,采用本实验方法提取的SSE信号与理论模型计算值符合较好。