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    自旋梯狀化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的電輸運及磁學性質

    陳辰 邱紅梅 潘禮慶

    陳辰, 邱紅梅, 潘禮慶. 自旋梯狀化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的電輸運及磁學性質[J]. 工程科學學報, 2015, 37(11): 1477-1484. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.11.013
    引用本文: 陳辰, 邱紅梅, 潘禮慶. 自旋梯狀化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的電輸運及磁學性質[J]. 工程科學學報, 2015, 37(11): 1477-1484. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.11.013
    CHEN Chen, QIU Hong-mei, PAN Li-qing. Transport and magnetic properties of the spin ladder compound Sr14(Cu1-xZnx)24O41[J]. Chinese Journal of Engineering, 2015, 37(11): 1477-1484. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.11.013
    Citation: CHEN Chen, QIU Hong-mei, PAN Li-qing. Transport and magnetic properties of the spin ladder compound Sr14(Cu1-xZnx)24O41[J]. Chinese Journal of Engineering, 2015, 37(11): 1477-1484. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.11.013

    自旋梯狀化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的電輸運及磁學性質

    doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.11.013
    基金項目: 

    國家自然科學基金資助項目(51371105)

    詳細信息
      通訊作者:

      邱紅梅,E-mail:hmqiu@ustb.edu.cn

    • 中圖分類號: O469

    Transport and magnetic properties of the spin ladder compound Sr14(Cu1-xZnx)24O41

    • 摘要: 采用標準固相反應法制備了Sr14(Cu1-xZnx)24O41x=0,0.01,0.02,0.03)系列多晶樣品.X射線衍射譜表明所有樣品均呈單相,且樣品晶格常數大小隨Zn摻雜量x的變化存在微弱波動.X射線光電子能譜表明Sr14Cu24O41中Cu離子以+2價形式存在,Zn摻雜對體系中Cu離子化合價不造成影響.磁化率測量結果表明在10-300 K溫度范圍內Zn摻雜使體系磁化率降低,擬合結果表明隨著Zn摻雜量x的增大,居里-外斯項對體系磁化率貢獻逐漸減弱,二聚體耦合能JD逐漸降低,每個分子中CuO2自旋鏈內二聚體個數ND與自由Cu2+離子自旋數NF均逐漸減少,進一步分析顯示替換二聚體內Cu2+離子的Zn2+離子數少于替換自由Cu2+離子的Zn2+離子數.電阻率測量結果表明Sr14Cu24O41體系具有半導體特性,并且Zn摻雜會使體系電阻率降低,降低程度隨摻雜量x增大而增大,但并未使體系發生金屬-絕緣體轉變.認為電阻率降低可能是由于Zn2+離子摻雜使體系內CuO2自旋鏈中二聚體發生退耦,破壞了電荷有序超結構,從而使更多的空穴釋放出來并轉移到導電性好的Cu2O3自旋梯子中所致.

       

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    出版歷程
    • 收稿日期:  2014-05-04
    • 網絡出版日期:  2021-07-10

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