课题基金基金详情
钙钛矿结构自旋及电荷调控掺杂BaTiO3新型磁性氧化物材料的探索
结题报告
批准号:
10904150
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
杨杰
学科分类:
A2007.磁学及自旋电子学
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
张发培、尹旭、李刚、李俊杰、高红彪
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中文摘要
钙钛矿型氧化物蕴含着庞磁电阻、超导、铁电、介电、热释电、压电、光电等十分丰富的物理性质,其中铁磁性半导体作为一类重要的自旋电子学材料,由于其潜在的应用背景而备受关注。一般的磁性半导体,如III-V族化合物和过渡金属氧化物TiO2或ZnO只能通过单一的掺杂元素来调控其磁性和输运行为,本项目提出用两个元素在BaTiO3母体材料上同时实现自旋及电荷掺杂。通过改变掺杂元素和掺杂量,系统地研究自旋及电荷掺杂BaTiO3 (包括块材和薄膜)体系的结构、电输运、热输运、磁性、霍尔效应以及介电性质,实现对BaTiO3母体材料自旋和电荷的独立调控;同时开展薄膜样品光诱导效应方面的研究,揭示其作用规律及机理,可能导致新的物理现象和功能材料的发现,以期为设计和探索新型的、具有应用背景的磁性半导体材料提供实验和理论依据。
英文摘要
钙钛矿型过渡金属氧化物蕴含着庞磁电阻、超导、铁电、介电、热释电、压电、光电等十分丰富的物理性质。其中,磁性半导体作为一类重要的自旋电子学材料,由于其潜在的应用背景而备受关注。一般的磁性半导体,如III-V族化合物和过渡金属氧化物TiO2或ZnO只能通过单一的掺杂元素来调控其磁性和输运行为。本项目原计划通过两个元素在Ba(Sr)TiO3母体材料中同时实现自旋和电荷掺杂:通过自旋掺杂引入磁性原子,通过电荷掺杂引入载流子,希望通过引入的载流子作为媒介,从而使引入的磁性原子发生交换作用,使绝缘体BaTiO3变成磁性的半导体。制备了一系列的Ba1-x-yLax+yTi1-xMxO3(M= Cr,Fe,Co) 和Sr1-x-yLax+yTi1-xCoxO3样品,通过磁、输运性质的测量,结果显示Ba1-x-yLax+yTi1-xMxO3(M= Cr,Fe,Co) 样品都表现出类居里外斯顺磁性,其中Ba1-x-yLax+yTi1-xCrxO3 中出现了调控掺杂诱导铁磁性的征兆;而Sr1-x-yLax+yTi1-xCoxO3部分样品有顺磁-亚铁磁的相变。通过系统分析,我们提出了自旋和电荷调控掺杂铁磁性半导体的设计原则,将来在改进样品制备手段和选用合适材料后,有望获得高Tc的磁性半导体。
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Magnetic and dielectric properties of Aurivillius phase Bi4.2Nd0.8Ti3Fe0.5Co0.5O15
Aurivilius相Bi4.2Nd0.8Ti3Fe0.5Co0.5O15的磁和介电性能
DOI:10.1209/0295-5075/96/67006
发表时间:2011-12
期刊:Europhysics Letters: A Letters Journal Exploring the Frontiers of Physics
影响因子:--
作者:J. Yang;L. H. Yin;D. F. Shao;X. B. Zhu;J. M. Dai;Y. P. Sun
通讯作者:Y. P. Sun
Electron paramagnetic resonance investigation of the electron-doped manganite La1-xTexMnO3
电子掺杂亚锰矿 La1-xTexMnO3 的电子顺磁共振研究
DOI:--
发表时间:--
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:J. Yang;X. Rong;D. Suter;Y. P. Sun
通讯作者:Y. P. Sun
DOI:10.1039/c0dt01731k
发表时间:2011-09
期刊:Dalton transactions
影响因子:4
作者:Xuebin Zhu;Xianwu Tang;D. Shi;H. Jian;H. Lei;W. Yeoh;Bangchuan Zhao;Jie Yang;Qi Li;R. Zheng;S. Dou;Yuping Sun
通讯作者:Xuebin Zhu;Xianwu Tang;D. Shi;H. Jian;H. Lei;W. Yeoh;Bangchuan Zhao;Jie Yang;Qi Li;R. Zheng;S. Dou;Yuping Sun
Ferrimagnetic transition in the compound Sr0.9La0.1Ti0.9Co0.1O3
化合物Sr0.9La0.1Ti0.9Co0.1O3中的亚铁磁转变
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:X. B. Zhu;Z. R. Yang;Y. P. Sun;Y. P. Lee
通讯作者:Y. P. Lee
Observation of spin glass behavior in Ba0.8La0.2Ti0.8Co0.2O3
Ba0.8La0.2Ti0.8Co0.2O3 中自旋玻璃行为的观察
DOI:10.1140/epjb/e2012-20912-x
发表时间:2012-05
期刊:European Physical Journal B
影响因子:1.6
作者:D. F. Shao;J. Yang;X. B. Zhu;J. M. Dai;Z. R. Yang;W. H. Song;Y. P. Sun
通讯作者:Y. P. Sun
织构化BiFeO3基固溶体的强磁场下制备及其压电和多铁性能调控研究
锰氧化物在顺磁区的电子顺磁共振线宽增宽的物理机制研究
层状Aurivillius相Bi2An-1BnO3n+3(n=5)室温单相多铁性材料的制备及多场耦合效应的调控研究
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