论文部分内容阅读
采用多步骤、固态反应法制备了(Co1-xMnx)2P(0.55≤x≤0.675)、CoxFe1-xMnP(0.40≤x≤0.75)、Mn1-xCoxFeP(0≤X≤0.7)、Fe0.75Mn1.35As和Fe0.8Mn1.5As化合物。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段分析化合物的结构及成分变化。用交流初始磁化率测定仪、超导量子干涉仪(SQUID)等设备测量化合物的磁性、电性和磁输运性能。系统地研究了这些化合物的结构、磁性、电性和磁输运特性，其中主要包括(Co1-xMnx)2P、CoxFe1-xMnP和CoxMn1-xFeP体系的结构、磁性转变、异常的输运行为、巨磁电阻效应和金属一绝缘体转变，Fe0.75Mn1.35As和Fe0.8Mn1.5As体系的大的正磁电阻效应和磁场导致的不可回复的晶格膨胀。
(Co1-xMnx)2P(0.55≤X≤0.675)体系的磁性和电性对成分有极强的敏感性。x=0.5样品为铁磁体和金属导电性，而x=0.6和0.625样品随着温度的增加出现反铁磁到铁磁转变，同时在低温出现金属到绝缘体转变。对x=0.6、0.625和0.65样品，在反铁磁到铁磁转变温度以下，外场可以诱导变磁转变，并且伴随着磁电阻效应。巨磁电阻效应产生的机制为：场诱导的反铁磁一铁磁的变磁转变使超布里渊能隙消失，导致费米面的重新构建造成的。在CoxFe1-xMnP(0.40≤x≤0.75)体系也展现出类似的输运和磁输运性能，在低温出现金属到绝缘体转变，同时表现出跳跃导电行为。外场释放了部分定域念把安德森转变温度推向低温。X=0.40样品的电阻在奈耳点(310K)之前呈现出大的电阻增加，这种异常电阻增加被归因于在磁性相转变点附近临界自旋涨落对电阻的影响。
合成了CoxMn1-xFeP(0≤X≤0.7)单相化合物。XRD数据显示，在整个成分区间内成Co2P型正交结构，品格参数a、b、c基本上是随着x的增加而减少，在x=0.5处b发生突变。相应的磁性和导电性也发生了突变。X＜0.25时，体系为反铁磁性。0.25＜X＜0.5时，体系在低温时为反铁磁，随着温度的增加出现反铁磁到铁磁的转变，随着温度的进一步增加出现铁磁到顺磁的转变。X≥0.5时，体系为铁磁性。
在Fe0.75Mn1.35As中，从反铁磁到亚铁磁的一级相转变，导致了不可回复的晶格膨胀，同时伴随着电阻曲线异常的向上跳跃。5T的磁场把相变温度提高了10K，诱导了从小晶格体积到大晶格体积的结构转变，导致了在170和167K高达12％和6％大的正的磁电阻。合成了相变点在室温附近的Fe0.8Mn1.5As化合物，该化合物在室温附近表现出与Fe0.75Mn1.35As类似的、异常的输运性能。在室温附近表现出异常的磁电阻效应，低场下随着温度增加电阻先减少，然后在临界场以后，电阻几乎不随外场而变化，最后随着外场的进一步增加而突然增加导致明显的正的磁电阻效应。