手性磁孤子材料YbNi3Al9的磁性研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:trytry11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,手性拓扑磁构型引起了磁学界的广泛关注,这种特殊的磁构型通常出现在具有DM(Dzyaloshinskii-Moriya)相互作用的手性磁体中。由于反演对称性破缺,非中心对称结构中的自旋与轨道发生耦合,产生DM相互作用。DM相互作用的量级小于铁磁交换作用,两种相互作用的竞争结果是磁体表现出手性螺旋有序的基态。利用外加磁场,螺旋磁有序可被调制为手性斯格明子、手性磁浮子、手性磁孤子等自旋结构,它们具有拓扑保护、纳米尺寸、电流驱动等性能特点,因此可以作为下一代自旋电子器件应用的潜在材料。目前发现磁孤子的材料只有CrNb3S6和YbNi3Al9两种体系,本文以YbNi3A19为研究对象,全文的工作内容如下:第一章对螺旋磁有序材料中手性磁孤子晶格的定义、物理性质和实验方法进行简要的描述。本章首先介绍了磁孤子形成的理论背景,包括手性结构与螺磁材料的基态之间的关系、DM相互作用的微观起源以及磁孤子的形成条件与过程。然后,从晶体结构、电学、比热、重费米子和磁性等五个方面详细介绍了 YbNi3A19的性质。第二章主要研究YbNi3A19的磁性和临界现象。当外加磁场垂直于c轴时,我们发现了与磁场相关并有回滞的磁性台阶,这可能对应着磁孤子相变。基于对Tc附近等温磁化曲线的分析,得到临界参数为β=0.1307(2),γ=0.17955(4),δ=14.1043(7),均满足Widom标度理论和Rushbrooke定律。临界分析的结果与2D-Ising模型非常接近,其空间维度d=2,自旋维度n=1,证明在YbNi3A19的二维框架中发生的是一维磁性耦合。第三章主要对层状YbNi3A19在不同晶向的场致磁相变进行研究。外磁场的施加方向分别垂直(H⊥c)和平行(H//c)于c轴,我们发现H⊥c和H//c具有不同的普适磁熵变曲线。通过普适性标度法则,计算出由外磁场诱导相变对应的额外的磁熵变(|△SMabc(T,H)|)。结果证明,H⊥c方向的|△SMab(T,H)|源自场致的螺旋自旋结构,H//c方向的|△SMc(T,H)|是来自于场致的倾斜反铁磁相变。第四章主要通过电子自旋共振(ESR)对YbNi3A19的微波响应机制进行研究。我们分别测试了 H⊥c和H//c两个方向的ESR光谱,结果表明H⊥c方向上有明显的微波共振,H//c方向则没有明显信号。在H⊥c方向上的两个共振峰被分别标记为Hr1和Hr2。实验证明,Hr1随着温度的增加而增加,与YbNi3A19的手性螺磁结构有关;Hr2的大小约20Oe且几乎不随温度变化,因此Hr2与磁孤子相关。第五章为总结与展望。
其他文献
随着社会经济的发展、人口快速老龄化、家庭结构变迁以及青年人思想观念嬗变,导致传统的家庭养老功能日渐衰退,养老问题日渐成为社会的一大难题。作为一个综合性的范畴,养老功能的实现,其核心是如何供给和配置养老资源,尤其是公共领域养老资源的有效配置。公共领域养老资源的有效配置有助于提升老年人的生活质量,特别是有经济困难又缺乏家庭照顾的老年人提供物质保障和精神支持的重要支柱。养老资源是养老保障制度的载体,综观
学位
目前在模拟凝析气井筒相态变化和温度压力变化时,采用的都是等温瞬时平衡的概念。而在凝析气井生产过程中,由于气相的高速流动,气液相并不充分接触,液相析出后运动滞后而逐渐
目的:探讨PBL教学法在外科急腹症见习教学中的应用价值。方法:选取2010-09~2011-06学年度本科临床见习生,分为对照组(n=25)及试验组(n=31)。对照组采用SP教学法进行临床见习教学;试
高血压的发病率随年龄增长而增加。60岁以上老年高血压患病率达到40%以上。社区老年高血压患者相对集中,对高血压知识知晓率较低。而目前我国的社区卫生服务体系尚不健全,特
我们现在所经历的律师制度。不过有20多年的历史。从这个意义上讲。中国的律师业是一个年轻的职业。然而,中国律师业的商业化进程却是惊人的。中国律师商业化是去行政化的一个
腹泻是犊牛饲养过程中最常见的疾病,症状较轻几天后可治愈,症状较重可能造成器官衰竭被淘汰或死亡,应引起高度重视。总结了犊牛发生腹泻的原因及预防、治疗措施,供从业人员参