层状铬基硫属和卤族化合物的单晶物性研究

发布时间：2021-01-07 00:26

　　自从通过机械剥离得到单层石墨烯,近年来,二维材料由于其丰富可调控的性质和广泛的应用前景成为了人们的研究热点。例如层状过渡金属二硫属化合物（transition metal dichalcogenides）有着丰富的物性,其中包括超导、电荷密度波、拓扑性质,二维材料在自旋电子学和光电子学领域应用前景广阔。当在二维材料中引入磁性会在传感器和数据存储上有着广泛的应用前景。在过去几年中,一些典型的具有本征长程铁磁序的二维磁性材料被发现并进行了深入的研究,例如Cr2Ge2Te6、CrI3、Fe3GeTe2、MnBi2Te4等等,这些材料的发现和广泛研究给未来自旋电子器件提供了很好的平台。本论文以一些新型层状铬基硫属和卤族化合物为研究对象,研究了材料在低温、磁场下的磁、电输运行为,深入研究它们的磁演化过程,并发现一些新奇的物理特性,为未来在自旋电子学上的应用提供基础。本论文主要研究内容如下:1、利用自助熔剂的方法生长了高质量的层状铬基硫属化合物Cr4.14Te8单晶样品,并研究其在低温、磁场下的电输运行为,发现该体系表现出巡游铁磁金属行为,铁磁相变温度TC～203 K,并伴随着很强的磁晶各向异性。... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２顺磁性材料磁化率倒数与温度的关系示意图，图中分别显示了居里定律和居里－外斯??定律原理图

?第一章绪论???丽??图１．３⑷零场下铁磁磁畴内自旋排布示意图；（ｂ）当横向加磁场后铁磁磁畴自旋排布图．??ｋＭ??Ｍｙｆｆ?＼??－Ｈｓ?－ｈＪ?Ｊ???Ｉ?ｊ?ＪＨＣ?ＨＳＨ??嫌春？雄?４Ｍ？?Ｍ？?ＮＭ??图１．４铁磁性材料磁化强度与磁场的关系，被称为磁滞回线？??另外，铁磁性材料的磁化率与温度的关系遵循居里－外斯定律，在大于转变??温度７ｂ以上呈现顺磁行为，在低于７ｔ以下，磁化率逐渐趋于最大值。如图１．５??所示。值得注意的是，根据不同的晶体结构类型，体系还会形成不同的铁磁序，??例如，当体系存在两种磁性原子或同一磁性原子存在不等价位置时，可能会形成??亚铁磁序。??４??

?第一章绪论???＼?Ｃｕｒｉｅ－Ｗｅｉｓｓ?＾??＊?＿?＿?＿?？??Ｔ??图１．５铁磁性材料磁化强度随磁场的变化关系，顺磁区满足居里－外斯定律。??１．１．３反铁磁性??与铁磁性不同，反铁磁材料中由于最近邻原子的自旋受到负的交换作用，最??近邻自旋呈反平行排列，也可看作是两套存在大小相同、方向相反自发磁化的子??晶格自旋（如图１．６所示），总体的净磁矩对外显示为零。但根据反平行排列方??式的不同，反铁磁性有很多种类型，例如Ａ型、Ｃ型、Ｅ型和Ｇ型，如图１．７所??示，不同的晶体结构类型会形成不同类型的反铁磁，例如一些特殊的反铁磁结构，??螺旋反铁磁，１２０°反铁磁序等等。??ＩＨｔｍｔ?ｔ?ｆ?ｔ?ｔ?Ｈ?Ｈ??ｔ?ｆ?ｔ?＋?Ｍ?Ｍ??ｍｔｍｔ?ｔ?＂?ｔ?Ｈ?Ｈ??图１．６反铁磁序可以看作是两个子晶格的铁磁序组成Ｉ、??ｆ?＾?ｒ?ｔ?ｆ?ｆ??（ａ）?ｔｙｐｅ?Ａ?（ｂ）ｔｙｐｅ?Ｃ?（ｃ）?ｔｙｐｅ?Ｅ?（ｄ）?ｔｙｐｅ?Ｇ??５??


本文编号：2961529