免费论文摘要：反钙钛矿复合物Mn3AC(N)的磁构造领会及其“晶格-自旋”关系的物性接洽

         近些年来，在反钙钛矿Mn3AN(C)复合物中创造了充分的物理本质，比方超导、巨磁阻、近零电阻温度系数、负热伸展、磁卡效力、磁致舒卷、压磁效力、热电效力等。那些物理本能具备宏大的潜伏运用价格，所以有需要对该类复合物举行体例深刻的接洽。在Mn3AN(C)中很多物性和磁构造出色关系。正文经过中子衍射本领领会了该类复合物的晶体构造与磁构造，深刻接洽结束构和本能的关系联系，中心商量了反钙钛矿复合物中的负热伸展、磁卡效力、磁致舒卷效力及其机理。并对负热伸展资料/非金属复合物的热伸展本能做了商量。重要接洽功效如次：        经过中子衍射本领接洽了Mn3Sn1-xSixCy系列样本中的失常热伸展效力。晶体构造精修表白样本的本质成份为：Mn3SnC, Mn3Sn0.95C0.9 和Mn3Sn0.93Si0.07C0.94。中子衍射接洽创造该体制中惹起失常热伸展效力的磁构造和往常在Mn3ZnN和Mn3Cu1-xGexN等体制中爆发负热伸展效力的Γ5g反铁磁磁构造各别。在这种磁构造中反铁磁磁矩陈设形势一致矩形形，以是咱们称它为“方形”反铁磁磁构造。“方形”反铁磁磁构造和失常热伸展的关系性接洽表白在反钙钛矿复合物中，Γ5g反铁磁磁构造并不是爆发负热伸展的独一磁构造，这对深刻接洽反钙钛矿复合物中失常热伸展效力的机理有要害意旨。在Mn3Sn1-xSixCy体制中空隙和元素掺杂不妨感化反铁磁磁矩的变革率和晶格的热伸展动作。接洽创造该体制中反铁磁磁矩变革率和NTE/ZTE区间内的热伸展系数之间生存定量联系。磁矩的变革率不妨感化失常热伸展的伸展系数。在Mn3SnC中，磁场不妨惹起反铁磁磁矩和晶格常数的变革，这为安排这类资料中与反铁磁构造大概晶格关系联的物性供给了大概。        为了普及Mn3SnC中磁卡效力的对立制冷系数，在Mn3SnC中举行了Co掺杂，制备了表面因素为Mn3Sn1-xCoxC1.1（x=0.05, 0.1, 0.2）的系列复合物。 按照往日的接洽截止，在制备C系列反钙钛矿复合物时，C易丢失，沿用Mn: Sn: C=3: 1 :1.1的化学计量比反馈制备的样本的如实因素逼近Mn3SnC, 以是表面因素为Mn3Sn1-xCoxC1.1的样本其如实因素是Mn3Sn1-xCoxC。正文接洽了Co掺杂对样本磁本质、相变、熵变的感化。跟着Co含量的减少, 样本的居里温度由283 K先降到212 K (Mn3Sn0.9Co0.1C1.1) 后又升到332 K (Mn3Sn0.2Co0.8C1.1), 相变典型由头等相变渐渐变化为二级相变。增大Co的掺杂含量, Mn3Sn1-xCoxC1.1复合物的熵变峰值渐渐减小, 磁熵变温区由9 K展宽到300 K，其对立制冷系数渐渐减少。当Co掺杂含量到达20%时，不妨将Mn3SnC的对立制冷系数由14.37 J/kg (20 kOe) 普及到103 J/kg (20 kOe)。Co掺杂不妨明显地普及Mn3SnC的对立制冷系数。因为室温邻近杰出的磁制冷效力，该资料在磁制冷范围具备潜伏的要害运用价格。        咱们创造反钙钛矿复合物Mn3Cu0.89N0.96生存较大的磁熵变。按照差示扫描量热仪 (DSC) 所丈量的热流弧线，不妨计划出由构造相变 (四方-立方) 惹起的总熵变大概为~ 60 J/kg K。样本在145 K，50 kOe 磁场下所获得的磁熵变为13.52J/kg K，吞噬总熵变的22.5%。为了证明磁熵变的根源，咱们试验经过强加外磁场来开辟相变以爆发热效力。试验创造磁熵变根源于外磁场诱发的AFM相 向FM相的变化以及立方相向四方相的变化。在四方相，磁场不妨启动AFM相成份渐渐变化为FM相成份。在四方和立方两相并存的地区，磁场不妨变换立方相和四方相的比率，其变革进程和温度惹起的相变进程一致。在该体制中，50 kOe的磁场将5.4%的立方相变化为四方相。若能开辟更多份量的晶体构造相变，将会爆发更多熵变。         经过各别温度和磁场前提下的中子衍射试验，正文揭穿了Mn3Cu0.89N0.96中热伸展本质和磁致舒卷效力的机理。对于热伸展本质，晶格变革和无序的铁磁磁矩之间生存确定的定量联系。试验创造不管变革温度仍旧磁场，a-b轴晶格常数的变革老是和c轴的变革差异。进一步的接洽表白，Mn3Cu0.89N0.96中央电影企业股份有限公司子轨迹占领率的变革感化着晶格-自旋啮合。在140 K空间群为P1的亚铁磁态，跟着磁场从0 Oe减少到60 kOe，样本沿a轴和b轴的晶格常数伸展了105 (22) ppm，沿c轴的晶格常数中断了217 (35) ppm。经过领会晶格常数，反铁磁磁矩，铁磁磁矩随附加磁场的变革，试验决定了附加磁场下晶格常数和磁矩(FM和AFM)的定量联系。         将50 wt% Mn3Cu0.5Ge0.5N掺入Cu中合成了Mn3Cu0.5Ge0.5N/Cu复合物。试验创造Mn3Cu0.5Ge0.5N负热伸展资料的掺入不妨安排非金属Cu的伸展系数。在室温邻近，50 wt% Mn3Cu0.5Ge0.5N掺杂不妨将Cu的伸展系数从1.61×10-5 K-1安排到2.95×10-7 K-1，到达了近零伸展的量级。接洽创造复合物由Cu, Mn3Cu0.5Ge0.5N 和小批的 MnO颗粒构成。X射线衍射表白这三种物相之间没有爆发化学反馈，伸展系数的反复尝试创造复合物的热伸展本质是宁静的。经过扫描电子显微镜对样本横截面包车型的士微区因素领会，不妨查看到复合物中Cu和Mn3Cu0.5Ge0.5N物相的散布，这对Mn3Cu0.5Ge0.5N/Cu  复合物的热宁静性的证明供给了直觉的图像。

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