強(qiáng)自旋軌道耦合化合物Sr2IrO4的制備與摻雜研究.pdf

1、5d過渡金屬氧化物由于其退局域化和較小的庫(kù)倫排斥勢(shì)通常被認(rèn)為是弱關(guān)聯(lián)寬帶體系。但由于存在強(qiáng)自旋軌道耦合作用，以及其與庫(kù)侖作用力等的競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致新奇的物理性質(zhì)。典型的現(xiàn)象就是銥氧化物中自旋軌道耦合誘導(dǎo)的莫特絕緣性。214相的AIrO(A=Sr,Ba)化合物和214相的銅氧化物L(fēng)aC uO相在晶體結(jié)構(gòu)、低能磁激發(fā)、能帶模型等方面有許多相似之處，理論預(yù)言對(duì)該體系通過電子摻雜可能實(shí)現(xiàn)奇異的非常規(guī)超導(dǎo)電性。因此，在強(qiáng)自旋軌道耦合材料中探索超導(dǎo)電性

2、具有非常重要的意義，可能開辟超導(dǎo)電性研究的新領(lǐng)域。
　　本論文采用傳統(tǒng)固相反應(yīng)法探索制備純相多晶樣品的工藝條件，并成功制備了Sr2IrO4多晶粉末樣品。在實(shí)驗(yàn)中改變研磨時(shí)間、煅燒時(shí)間和煅燒溫度制備不同的樣品，并借助X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（S EM）和 X射線能譜分析（EDS）表征方法對(duì)制備的樣品進(jìn)行表征，經(jīng)過分析得到制備純相Sr2IrO4化合物的最優(yōu)工藝條件。XRD、SEM和EDS分析表明，在最優(yōu)工藝條件下制備的純相

3、Sr2IrO4樣品具有結(jié)晶度高、顆粒形狀規(guī)則、大小分布均勻等特征。
　　本論文重點(diǎn)研究了 Sr位元素替代對(duì)母本 Sr2IrO4化合物晶體結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)通過 La3+元素替代 Sr2+元素的方式在母本 Sr2IrO4化合物中進(jìn)行電子摻雜，成功制備了系列摻雜樣品Sr2-xLaxIrO4(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)。采用 XRD、SEM、EDS、Rietveld結(jié)構(gòu)精修和拉曼光譜表征方法對(duì)摻雜樣品進(jìn)行表