Влияние разбавления магнитных подрешеток диамагнитными ионами на магнитную структуру халькогенидных шпинелей

• Автор: Лукина, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. ХАЛЬКОГЕНИДНЫЕ ШПИНЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЕ ЖЕЛЕЗО
1.1.1. Соединение хромовой сулъфошпипели железа
1.1.2. Твердые растворы халъкошпинелей с замещением в А-подрешетке
1.1.3. Твердые растворы халъкошпинелей с замещением в В-подрешетке
1.1.4. Твердые растворы халъкошпинелей с одновременным замещением ионов вА-подрешетке и разбавлением В-подрешетки
1.1.5. Анионное замещение в РеСг4
1.2. ХАЛЬКОГЕНИДНЫЕ ШПИНЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЕ МЕДЬ
1.2.1. Соединение хромовой сулъфошпипели меди
1.2.2. Твердые растворы хромовой сулъфошпипели меди с замещением в А-подрешетке
1.2.4. Анионное замещение в СиСг2$4
ГЛАВА Н ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
2.2. МЕТОД ВИБРАЦИОННОГО МАГНИТОМЕТРА
2.3. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ
2.4. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРО- И МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЯ
2.5. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕРМО - Э.Д.С
2.6. ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ
ГЛАВА 1П ВЛИЯНИЕ РАЗБАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОДРЕШЕТОК НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ХРОМОВОЙ СУЛЬФОШПИНЕЛИ
ЖЕЛЕЗА ЕЕСК284
3.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ ШПИНЕЛЕЙ С ОДНОВРЕМЕННЫМ РАЗБАВЛЕНИЕМ А- И В-ПОДРЕШЕТОК
3.1.1. Состояние спинового стекла в составах Feo.67Sno.67Cr1.33S4 и Ре08з;8по.835Сг84
3.1.2. Составы Feo.aSno.4Cr1.6S4 и РеБпСг0.6784 с возвратным поведением к состоянию спинового стекла
3.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ
ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ ШПИНЕЛЕЙ С РАЗБАВЛЕНИЕМ В-ПОДРЕШЕТКИ
ГЛАВА IV ВЛИЯНИЕ АНИОННОГО ЗАМЕЩЕНИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МЕДНОЙ ХАЛЬКОГЕНИДНОЙ ШПИНЕЛИ СИСВ84 Х8ВХ100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Большое внимание ученых всего мира, занимающихся физикой твердого тела, привлекло открытие состояния спинового стекла. В первую очередь были открыты металлические и затем - диэлектрические спиновые стекла (СС). Впоследствии - полупроводниковые СС, в том числе и полупроводниковые халькогенидные шпинели, содержащие хром. Было проведено большое количество исследований по изучению состояния спинового стекла, но несмотря на это, многие основные вопросы СС-состояния остаются нерешенными. Например, какова природа СС, является ли замораживание моментов при температуре замораживания (Т результатом термодинамического фазового перехода или оно вызвано термическим блокированием магнитных моментов кластеров при Тц Поэтому изучение электрических и магнитных свойств новых спинстеклообразных составов, а также составов с возвратным поведением к состоянию СС является, безусловно, актуальным. Наиболее интересен вопрос о существовании фазовых переходов спиновое стекло -парамагнетик и спиновое стекло - дальний магнитный порядок.
Еще одной актуальной задачей физики твердого тела является изучение соединений, в которых наряду с магнитным упорядочением наблюдается полупроводниковый тип проводимости - магнитных полупроводников (МП). В процессе изучения была обнаружена сильная взаимосвязь элек-

трических, магнитных и оптических свойств МП. Наиболее интересными свойствами, присущими им, оказалось существование гигантского магниторезистивного и магнитооптического эффекта, наличие красного и синего сдвига края поглощения и фотомагнитный эффект. В связи с этим появились проекты создания принципиально новых полупроводниковых приборов на основе МП. Основное препятствие на пути реализации этих проектов - низкая температура магнитного упорядочения, характерная для большинства уже известных магнитнополупроводниковых соединений. Поэтому открытие новых высокотемпературных магнитных полупроводников представляет не только научный, но и практический интерес.
Работа посвящена решению этих двух проблем, таким образом, цель данной работы можно сформулировать следующим образом:
1. Исследование влияния разбавления октаэдрической и тетраэдрической подрешеток новых полупроводниковых систем Fe1.xz2SnxCr2.xS4 (х = 0.2; 0.4; 0.67), Рех8пхСг2(1.зз5-х)84 (х = 1; 0.835), Ре1+х8пхСг2(1-Х)84 ( х = 0.125; 0.25; 0.5;
0.688; 0.813; 0.875) на их электрические, магнитные и гальваномагнитные свойства. Оно, в частности, требует детального исследования критического поведения новых СПИНОВЫХ стекол Feo.67Sno.67Cr1.33S4 и Рео.8358По.835Сг84, а

что природа и сила магнитных взаимодействий сильно зависит от природы металла М и от стехиометрии.
Зависимость восприимчивости х от Т для составов с М = Бп при у < 1 подчинялась закону Кюри - Вейсса с отрицательной парамагнитной температурой Кюри ©р, причем величина 0Р убывает с ростом у. Для составов СиуСгу8п2.у84 с у > 1 существует конкуренция между антиферромагнитны-ми и ферромагнитными взаимодействиями. С повышением величины у, 0Р становится положительной. У образцов с у > 0,7 на кривой 1/х (Т) наблюдается минимум при Т ~ 5К. Зависимость обратной восприимчивости от температуры 1/х (Т) описывается законом Кюри - Вейсса.
Для состава СиуСгуТ12-у84 температурная зависимость обратной восприимчивости подчиняется закону Кюри -Вейсса, причем при у < 1 парамагнитная температура Кюри 0Р отрицательна, а при у > 1 - положительна и растет по мере увеличения у.
1.2.4. Анионное замещение в СиСг2в4
Магнитные, электрические и оптические свойства системы СиСг284_х8ех (0,5 < х < 3,5) представлены в работах [37, 46]. Эти составы представляют собой твердый раствор двух ферромагнитных халькошпинелей СиСг284 и СиСг28е4 с металлическим типом проводимости. Однако, при 0,5 < х <
1,5 в СиСг284-х8ех обнаружен полупроводниковый тип проводимости. Для полупроводниковых составов наблюдались пониженные по сравнению с крайними составами значения