相分离Gd_5Ge_4合金的低温磁化行为及温度依赖性研究

系统研究了Gd5Ge4合金的晶体结构和低温磁化行为。结果表明,Gd5Ge4具有相分离特征,低温下出现反铁磁(AFM)和铁磁(FM)共存现象。由于相分离的存在导致127K时发生奈尔反铁磁转变。在外磁场诱导下,在4.2K以下发生AFM-FM磁转变,并导致台阶式磁化现象发生,但仅发生在第一次外加磁场增加过程中,表现出磁不可逆性。随磁场升高,在10K以下体系存在类台阶式响应和不可逆的磁滞行为,并在5572kA/m下均达到饱和磁化。在温度50～60K温区,磁循环所出现的台阶式磁化转变则是完全可逆的,更高温区域则表现为部分铁磁直至室温下的顺磁特性。

Gd_5Ge_4中磁场温度诱导的磁结构相变研究

最近的研究表明,在低温低场时,Gd5Ge4的一级磁结构相变被阻止而进入一种磁玻璃态,即在反铁磁母体中随机分布着铁磁团簇。结合这一最新研究结果,通过对Gd5Ge4样品不同低温的磁场诱导的磁化强度进行两次循环测量,研究发现在不同条件下Gd5Ge4的磁结构相变存在可逆性与不可逆性,并结合磁玻璃态进行了分析讨论。验证了Gd5Ge4的等温磁化行为和结构变化的一致性,这为证明在磁和晶格之间存在耦合作用提供了直接的实验证据,揭示了一级磁结构相变对巨磁热效应的产生起了重要作用。

磁制冷材料Gd_5Ge_4中的磁玻璃态(英文)

Gd5Ge4低温时具有玻璃态的不稳定性,与钴氧化物La0.88Sr0.12CoO3的冻结的自旋玻璃态不同.通过分别研究经过零场冷过程后Gd5Ge4和La0.88Sr0.12CoO3在低温区域的温度循环对磁化强度的影响,发现在Gd5Ge4样品中磁化强度随着温度循环的增加而不断增大,但是在La0.88Sr0.12CoO3样品中温度循环对其磁化强度几乎没有影响.Gd5Ge4和La0.88Sr0.12CoO3的直流磁化强度和交流磁化率也进行了测量.Gd5Ge4的交流磁化率的峰并不随着频率的增加而向高温区移动,这个现象不同于La0.88Sr0.12CoO3样品的.通过不同物理参数的测量,证明了Gd5Ge4的这种磁玻璃态不同于传统的自旋玻璃态.