磁幾何阻挫材料堿基氯化鈷低溫下拉曼光譜研究.pdf

1、由于其眾所周知的性質(zhì)磁幾何材料近來受到了高度的關(guān)注。幾何阻挫可以引起諸多的未知新穎量子狀態(tài)，羥基過渡金屬鹵化物M2(OH)3X(M=Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu;X=Cl，Br,(I))是一種新穎的磁幾何阻挫(MGF—MagneticGeometricFrustration)材料，我們發(fā)現(xiàn)了一系列與之相關(guān)的的新現(xiàn)象。如γ-Cu2(OH)3Cl中鐵磁性有序與無序的共存;β-Co2(OH)3Cl中長程有序和自旋漲落的共存等等。本論文主要研究

2、的是MGF材料M2(OH)3X系列的β-Co2(OH)3Cl材料，它屬于空間群No.166（D3d5，R(3)m）。
　　 首先，我們學(xué)習(xí)了群論的基本知識，根據(jù)因子群分析得出空間群D3d5(No.166)的M2(OH)3X的拉曼選擇規(guī)則，理論預(yù)測β-Co2(OH)3Cl的拉曼活性模式(Γ)166R=5A(1)g+7Eg，三種原子團(tuán)簇H-O-Co3，O-Co3和Cl-Co3決定了拉曼活性模式，因此拉曼活性模式也可以表示為(Γ)16

3、6R=2A1g(H-O-Co3)+3Eg(H-O-Co3)+2A1g(O-Co3)+3Eg(O-Co3)+A1g(Cl-Co3)+Eg(Cl-Co3)。
　　 其次我們已經(jīng)測得了β-Co2(OH)3Cl粉末樣品在室溫(300k)下的紅外光譜，確認(rèn)了β-Co2(OH)3Cl部分振動模式，同位素替代(H-D)的方法可以進(jìn)行準(zhǔn)確的指認(rèn)光譜振動模式，而常溫拉曼光譜的測量則進(jìn)一步確認(rèn)了H-O-Co3伸縮振動，即OH功能團(tuán)(FG)區(qū):357

4、0～3500cm-1;H-O-Co3彎曲振動，即OH相關(guān)峰(CP)區(qū):1000～600cm-1;O-Co3指紋(FP)區(qū):600～200cm-1;Cl-Co3指紋區(qū):200～95cm-1。接下來測量不同顯微鏡放大倍數(shù)下不同功率的β-Co2(OH)3Cl的拉曼光譜，并對此進(jìn)行對比分析，分析出產(chǎn)生最佳光譜的實驗條件。
　　 在研究了室溫樣品的拉曼光譜性質(zhì)后，首次在液氮溫度下實驗條件分別為10X@60mW和50X@5mW時測量磁幾何阻