高自旋極化顆粒復合材料磁輸運性質的實驗研究.pdf

1、蘇州大學博士學位論文高自旋極化顆粒復合材料磁輸運性質的實驗研究姓名：陳亞杰申請學位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導教師：李振亞20030501高自旋極化顆粒復合材料磁輸運性質的實驗研究 摘要1 ．C r 0 2 - T i 0 2 顆粒復合物這是針狀、導電的磁性C r 0 2 顆粒和粒徑比C r 0 2 大得多的、球形且絕緣的非磁T i 0 2 顆粒的復合材料。我們重點研究了這兩類不同幾何形狀和大小、自旋極化和導電性能相差甚遠的兩相復合材

2、料的磁輸運性質。( 1 ) 磁電阻與逾滲效應。T i 0 2 顆粒的粒徑比C r 0 2 大得多，形狀為球形，這兩種顆粒復合形成一類新的微結構，以降低C r 0 2 滲流閩值濃度，提高低場磁電阻。實驗表明，滲流閩值p 。= 1 9 ．2 ，比相同粒徑、形狀的C r 0 2 顆粒復合體要低，并再次證實了逾滲閾值附近，復合體的M R 達到極大( 一9 ．2 ％，T = 7 7 K ) ，這進一步表明在金屬．絕緣體相變附近的微觀結構對磁電阻效

3、應產生重大的影響。這在C r 0 2 顆粒復合體磁輸運研究中尚屬首次。同時，我們提出采用針形C 巾2 顆粒等效排空體積的方法，研究了微幾何結構與逾滲閩值的關系。研究發(fā)現，這類微結構在室溫下存在一個非普適電導臨界指數r ( > 2 ) ，并指出電子躍遷( h o p p i n g ) 是電輸運的主要機制。( 2 ) 應用阻抗譜分析技術首次研究了C r 0 2 ．T i 0 2 顆粒復合體的磁電阻效應，探討了晶粒與晶界電阻對磁輸運的

4、貢獻。實驗表明，不僅晶界( 顆粒邊界) 的電磁性質對磁電阻有重要作用，而且C r 0 2 晶粒與晶界電阻率配比對磁電阻也有很大的影響。特別是在逾滲閾值附近，C r 0 2 晶粒及顆粒邊界的結構和性質對磁電阻和阻抗圖譜有顯著的影響。討論了微觀結構、顆粒取向度和阻抗圖譜的關系。首次報道了采用譜分析技術分離C r 0 2顆粒復合體微幾何結構對磁電阻效應貢獻。( 3 ) 系統(tǒng)地研究了滲流閾值附近復合材料在不同溫度下( 7 7 ．3 0 0 K