文档介绍：苏州大学
硕士学位论文
磁电耦合效应对铁电磁体热力学性质的影响
姓名:蒋磊
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:蒋青
20070501
中文摘要铁电磁材料是指在一定温区内同时具有铁电刺序和铁磁刺序的材料。铁电有序和磁有序的共存使其存在内禀的磁电效应铁电有序产生的内电场可以导致电子自旋重新分布而改变系统的磁学性质,自旋有序涨落通过磁致伸缩效应或可能的电一声子相互作用导致铁电弛豫和介电异常。实验上观察到介电常数在磁相变温度处的突变异常成为本征磁电耦合效应存在的标志。铁电磁材料中常见的一种材料是钙钛矿结构的稀土锰氧化物。当稀土锰氧化物胱影刖督洗笫蚑,化合物结晶在正交结构上占群为当胱影刖督闲∈蚑,,正负电荷的重心发生偏移,出现自发的铁电有序,且铁电有序与磁有序在低温下共存,产生了本征磁电耦合效应。在实际应用方面,磁电耦合对铁电磁材料的热力学性质例如晶格比热,磁比热及热传导等有显著的影响,且为新型磁电和磁光器件,如非失忆性存储器,门铁电场效应晶体管、磁电阻等提供了广阔的潜在应用前景,是材料科学和凝聚态物理研究领域中的前沿课题。本文对铁电磁材料磁电耦合效应的研究做了以下三个方面的工作:诺珩詈隙蕴绱畔低车拇判怨亓5难芯浚关于磁电耦合对铁电磁系统的磁电性质例如磁化、极化、磁化率、极化率等的研究,理论已经有了大量的工作。但是,关于磁电耦合对体现系统磁性性质的自旋关联方面的研究却很少。因此,在我们的工作中,我们采用了软模理论和基于海森堡模型的平均场近似方法研究了磁电耦合对铁电、铁磁有序共存系统和铁电、反铁磁有序共存系统的磁性性质的影响。绱盘逯写诺珩詈隙跃Ц癖热鹊难芯浚自发磁序导致介电异常的出现,这是铁电磁体中本征磁电耦合存在的标志,而热力学性质,例如比热,在磁有序温度处出现五型的异常,再次证明了磁电耦合效应的存在,因此我们采用了计入磁电耦合效应的德拜模型来研究铁电磁体的晶格比热。研究结果表明磁电耦合对晶格的比热有明显的影响,会使之出现和自旋关联相一致的翻磁电耦合效应对铁电磁体热力学性质的影响
转现象,且在低温下偏离了传统的德拜摺翘绱挪牧现校诺珩詈隙源偶し⒑痛疟热鹊难芯俊铁电磁材料中有一类稀土锰氧化物盧离子半径较小时,结晶在六角晶格上,其磁结构在同一平面会形成三角的反铁磁几何失配,,一般用体现同一平面铁磁有序和平面间反铁磁有序的喾刺盘迥P屠疵枋了由外电场虼懦诱发的磁电性质。此外,六角锰氧化物同一平面的磁相互作用远强于平面间的相互作用,因此在我们的工作中,考虑到实际的情形,采用了三子格模型来描述基平面上离子的三角磁结构,研究了在这样一种六角铁电磁材料中,磁电耦合对基平面的极化、:铁电磁体、磁电耦合、晶格比热、磁比熟、软模理论。作者:蒋磊指导教师:蒋青磁电耦合效应对铁电磁体热力学性质的影响中文摘要Ⅱ
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期:迎乒￡卫导师签名:毫盘盘研究生签名:趵谝蝗研究生签名:箍毳日期:宰:￡:一日期:趁军工:乙苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明学位论文使用授权声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相~致。除在保存期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。
第一章引言结构的稀土锰氧化物自从掺杂的中发现在磁相变温度附近有巨磁阻现象以来,人们对钙钛矿难芯坎思ù蟮男巳ぃ⒅鸾バ纬闪两大热点:一是对掺杂的钙钛矿锰氧化物∧ぬ逑档拇攀湓诵灾实难芯浚通常存在于=洗蟮睦胱影刖墩唤峁沟拿袒镏校黄涠窃诶胱影刖督闲〉牧角结构的化合物中,由于晶体结构属于非中心对称的空间群,同时自发存在铁电和铁磁有序耦合导致的一些新的磁电效应对于大多数铁电