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研究生: 施富文
Shih, Fu-Wen
論文名稱: 在LaMn2Si2 和 LaMnCuSi2下3d磁矩結構和自旋凍結之共存
Coexistence of strong 3d magnetic structures and spin-freezing behaviors in LaMn2Si2 and LaMnCuSi2
指導教授: 田聰
Tien, Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 50
中文關鍵詞: 磁矩結構自旋凍結
外文關鍵詞: LaMn2Si2, strong 3d magnetic structures, spin-freezing, LaMnCuSi2
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  • 我們研究了LaMn2Si2和LaMnCuSi2的磁化特性。就LaMn2Si2而言,我們的實驗結果跟中子繞射與梅思堡量測的結果一致。在量測LaMn2Si2的直流零磁冷卻(Zreo-field cooling,ZFC)磁化強度 MZFC和磁冷卻(Field cooling,FC)磁化強度 MFC中,我們發現在0.1 kOe的磁場下,MZFC會在305K時開始跟MFC分開。但在量測LaMn2Si2的交流磁化率 χac下,沒有發現到形成自旋玻璃態所需的峰值(peak)。因此,儘管零磁冷和磁冷之磁化強度會,但是無法在LaMn2Si2裡形成自旋玻璃相。當有 50% 的Mn離子被Cu離子所取代掉時,發現樣本內部產生了一個由磁場引導的磁序 (field induced magnetic order) 。當溫度下降,LaMnCuSi2從順磁相變成一個(高溫)反鐵磁相,接著再變為傾斜鐵磁相(canted-ferromagnetic phase) ,最後形成(低溫)反鐵磁相。 當頻率為10 kHz 時, LaMnCuSi2交流磁化率裡的實部在 79 K有一峰值,其虛部也在63 K顯現一峰值。交流磁化率中的實部或虛部隨溫度的變化都明顯地與頻率有關,這顯示了LaMnCuSi2中自旋玻璃跟反鐵磁相的共存。 溫度為250 K時,兩者都有一小小的突起區塊。 最後我們也給出LaMnCuSi2在外加磁場下的磁相圖。

    We have studied the magnetic properties of LaMn2Si2 and LaMnCuSi2. For LaMn2Si2, our measurements are consistent with the results of neutron diffraction and Mössbauer. For the dc-magnetization measurements of LaMn2Si2, MZFC(T) starts to deviate from MFC(T) at ~305 K in a magnetic field of 0.1 kOe. There is no cusp observed in the real or imaginary component of the ac-susceptibility for LaMn2Si2. Therefore, despite the deviation from MZFC(T) to MFC(T) , there is no spin-glass phase in LaMn2Si2. While 50% of Mn ions are replaced by Cu ions, there is a magnetic-field-induced antiferromagnetic order in LaMnCuSi2. As the temperature is decreasing, the magnetic phase of LaMnCuSi2 changes from a paramagnetic to an (high-temperature) antiferromagnetic, then to a canted ferromagnetic, and finally to an (low-temperature) antiferromagnetic phase. There is a peak at ~ 79 K (for 10000 Hz) in real (X’) and at ~ 63 K (for 10000 Hz) in imaginary (X”) component of ac susceptibility for LaMnCuSi2. Either X’ or X” significantly depends on the frequency, which suggest a coexistence of spin-glass and antiferromagnetic phase in LaMn2Si2. The sketch of phase diagram for LaMnCuSi2 is provided.

    摘要........................................I 誌謝......................................III 目錄.......................................IV 圖目錄.....................................VI 第一章 大綱.................................1 第二章 實驗方法.............................4 第一節 樣本製作.............................6 第二節 樣本後續處理.........................8 第三節 電阻的量測:..........................9 第三章 理論介紹與實驗儀器介紹..............10 第一節X-ray 介紹...........................10 第二節PPMS 與 SQUID 介紹...................11 第三節磁學相關理論介紹.....................14 第四章 實驗結果與討論......................16 第一節LaMn2Si2 分析........................16 第二節LaMnCuSi2分析........................20 第五章 結論................................45 (一) 對LaMn2Si2的量測分析..................45 (二) 對LaMnCuSi2的量測分析.................46 參考文獻...................................48 自述.......................................50

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2006-08-24公開
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