【摘 要】
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钙钛矿锰氧化物作为一类典型的强关联电子材料,展现出许多特殊的物理性质及潜在的应用价值。本文选取PrCr0.5Mn0.5O3、Gd Cr0.5Mn0.5O3为研究对象,就其结构、元素价态、磁性等进行系统的研究。通过综合的磁性测量手段对体系中的自旋玻璃、磁化翻转行为的起因进行详细的分析与讨论。同时,基于A/B位离子掺杂的方式对PrCr0.5Mn0.5O3体系的磁性进行有效的调控,并探究了对体系磁性的影
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钙钛矿锰氧化物作为一类典型的强关联电子材料,展现出许多特殊的物理性质及潜在的应用价值。本文选取PrCr0.5Mn0.5O3、Gd Cr0.5Mn0.5O3为研究对象,就其结构、元素价态、磁性等进行系统的研究。通过综合的磁性测量手段对体系中的自旋玻璃、磁化翻转行为的起因进行详细的分析与讨论。同时,基于A/B位离子掺杂的方式对PrCr0.5Mn0.5O3体系的磁性进行有效的调控,并探究了对体系磁性的影响规律,有助于进一步理解其体系中的磁相互作用机制。论文的主要研究内容如下:（1）通过溶胶-凝胶法制备PrCr0.5Mn0.5O3样品。研究发现,在低温下样品的零场冷（ZFC）与场冷（FC）直流磁化率M（T）曲线间存在着强不可逆行为。通过综合磁性测量结果表明了样品中的自旋玻璃态行为。基于测试的结果与分析可得体系中的自旋玻璃行为主要为低温下的铁磁与反铁磁间的竞争所致。同时,我们探究了PrCr0.5Mn0.5O3样品相变附近的磁热效应,其表现出相当可观的磁熵变。除此之外,通过临界行为分析表明了PrCr0.5Mn0.5O3样品中长程相互作用占主导,且短程相互作用也有所贡献。（2）采用高温固相法制备了A位掺杂的Pr1-xSrxCr0.5Mn0.5O3（0.1≤x≤0.4）系列样品。通过磁性测量分析发现,随着Sr的取代量的增加,造成了体系中的磁性的不均匀分布,进而在顺磁区域中形成铁磁团簇,出现了格里菲斯相行为。同时,通过Sr的掺杂调控了体系的居里转变温度,使得体系中的磁相互作用发生改变。（3）通过溶胶-凝胶法制备B位掺杂的PrCr0.5-xCoxMn0.5O3（0.1≤x≤0.4）系列样品。研究发现,Co离子的引入使得体系中铁磁交换作用增强。并在特定的掺杂量下,通过直流与交流磁化率以及弛豫关系的综合磁性测量证明了在低温下自旋玻璃态的存在。分析发现体系中自旋玻璃主要归因于体系中两种磁有序态间的竞争,正是这种潜在的竞争使得自旋在低温下发生随意的冻结。除此之外,PrCr0.5-xCoxMn0.5O3在ZFC和FC条件下的磁弛豫曲线表现出很好的磁记忆特性。（4）通过溶胶-凝胶法制备了Gd Cr0.5Mn0.5O3样品,并系统的研究了其磁性特征。研究发现,其FC条件下的M（T）曲线表现出负磁化现象,并且该负磁化效应在较大的外磁场下会受到抑制。在不同的外磁场与温度下的,样品随时间的变化表现出稳定的磁化状态。而且在只改变外磁场大小的情况下,样品可在正/负磁化状态间进行随意的切换。同时,样品在低温下表现出相当可观的磁熵变,是一种很好的低温磁制冷材料。
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