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本文主要对Bi2-xGdxSe3拓扑绝缘体单晶样品的结构以及磁性的探究。 利用改善的布里奇曼方法制备Bi2-xGdxSe3单晶样品,发现最高温度控制在850℃制备Bi2Se3样品效果最佳,而制备Bi2-xGdxSe3(x≠0)样品的最高温度则以950℃为佳。X射线衍射分析以及扫描电镜图像均表明样品为单晶样品,层状结构清晰分明。X射线能谱分析表明Gd的掺杂是成功的。 论文选取Bi1.85Gd0.15Se3样品作磁性测量,包括磁化曲线(M-H),热磁化曲线(M-T)(包括零场降温-ZFC和非零场降温-FC)。在M-H曲线和M-T的分析中,发现样品在高温条件下,表现为顺磁行为,在低温5K时表现为弱铁磁性。这种弱铁磁性可能是由于Gd的4f态向5d态激发而导致。此外,在5K温度下,Bi1.85Gd0.15Se3样品表现微弱的磁各向异性,其易磁化方向为ab面方向。导致样品的易磁化方向为ab面内的主要原因之一可能是样品具有层状结构,其次是样品可能存在的表面磁有序。 在利用改善的布里奇曼方法制备高掺量的Bi2-xGdxSe3样品时,并没有获得掺杂成功单晶样品,但是获得Bi2-xGdxO3纳米粉体,其晶粒尺寸约为20nm。这种制备条件和常规的利用Bi2O3和Gd2O3粉末混合制备方法的最高温度和降温速率均有所不同。