铈镧合金薄膜的分子束外延制备及其相变与电输运研究

发布时间：2021-04-23 20:03

　　含f电子的镧系和锕系元素是元素周期表中最复杂的成员,它们常表现出奇异的物理特性。其中最简单而具代表性的就是金属Ce的γ-α相变,该相变不仅晶体结构保持面心立方（fcc）不变,而且伴随有约15%的体积塌缩和磁性变化。多年来,大量理论和实验研究都致力于理解这一奇特相变的微观机制,其结果表明该相变与Ce的4f电子的局域-巡游双重特性及其与传导电子的杂化有关。Ce的外层电子结构为4f¹5d¹6s²,其中4f电子的能级与价带的5d和6s电子能级的能量接近,导致4f电子性质对外界环境相当敏感,造就了其局域-巡游双重特性和Ce的复杂物性。La的外层电子结构为5d¹6s²,不含4f电子,且可以与Ce以任意配比形成合金,以此调节其4f电子的性质,改变Ce的相变行为。Ce的γ-α相变存在显著的相变迟滞,即γ→α相变的起始温度（Ms=-100K）远低于α→γ相变的起始温度（As=～170K）,而α-Ce的电阻率显著大于y-Ce的电阻率,因此Ce的γ-α相变将在其2到300 K的电阻率-温度（ρ-T）... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 金属Ce的结构与性质
        1.2.1 Ce的相图与各相晶体结构
        1.2.2 Ce的相变及其物理模型
        1.2.3 Ce的电输运性质
    1.3 单晶Ce薄膜的制备及其电子结构研究现状
        1.3.1 单晶Ce薄膜MBE制备与晶体结构表征
        1.3.2 室温下Ce/W（110）单晶薄膜的能带结构及可能的表面态
        1.3.3 Ce/W（110）单层膜中4f电子与传导电子的杂化
    1.4 研究意义与内容
        1.4.1 铈镧合金薄膜的研究意义
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 本章小节
第二章 铈镧合金薄膜的制备及晶体表征
    2.1 引言
    2.2 铈镧合金薄膜的制备
xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的MBE生长">        2.2.1 Ce_xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的MBE生长
        2.2.2 Graphene/6H-SiC衬底的制备
        2.2.3 Ce/Graphene/6H-SiC（0001）单晶薄膜的MBE生长
    2.3 铈镧合金薄膜的晶体表征
xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的XRD表征">        2.3.1 Ce_xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的XRD表征
        2.3.2 Ce/Graphene/6H-SiC（0001）（LR）单晶薄膜的RHEED及VTXRD表征
        2.3.3 Ce/Graphene/6H-SiC（0001）（HR）薄膜的RHEED及XRD表征
第三章 铈镧合金薄膜的电输运测量与相变
    3.1 引言
    3.2 测量方法
2O₃（11-20）及Ce_0.967La_0.033/Al₂O₃（11-20）薄膜的循环变温输运测量与相变">    3.3 Ce/Al₂O₃（11-20）及Ce_0.967La_0.033/Al₂O₃（11-20）薄膜的循环变温输运测量与相变
xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的输运测量与相变">    3.4 Ce_xLa_1-x/Al₂O₃（11-20）多晶薄膜的输运测量与相变
    3.5 Ce/Graphene/6H-SiC（0001）（HR）单晶薄膜的输运测量与相变
第四章 总结与展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属Ce的电子结构与γ-α相变机制:理论模型的发展及借助角分辨光电子能谱的实验研究进展[J]. 段煜,罗学兵,张云,张文,冯卫,郝群庆,罗丽珠,刘琴,陈秋云,谭世勇,朱燮刚,赖新春.  材料导报. 2019(19)



本文编号：3155951