强磁场科研人员研究证明反钙钛矿中的磁性属于朗道平均场相互作用(120521)
时间 : 2012-05-21     

近期,强磁场中心科研人员张蕾等通过利用稳态强磁场实验装置的磁性测量系统(MPMS)进行实验,确定了反钙钛矿中的磁性属于长程相互作用的朗道平均场相互作用,并且从实验上证实了理论所预言的局域磁性相互作用和巡游杂化作用的竞争。这一研究对反钙钛矿的微观相互作用机制的认识具有重要意义。

反钙钛矿材料和钙钛矿材料具有相似的空间结构,但是其离子站位和钙钛矿材料相反。反钙钛矿材料表现出具有丰富的物理性质,比如超导电性,磁阻效应,磁卡效应,以及磁有序引起的结构相变等。因此对反钙钛矿材料的研究,无论在基础物理还是应用方面都具有重要意义。

铁磁反钙钛矿材料AlCMn3具有较大的室温磁卡效应,在磁性制冷机方面具有潜在的应用。但其中的微观磁性相互作用机制尚不清楚。张蕾等研究人员用标度律方法,系统的研究了铁磁反钙钛矿AlCMn3材料的临界行为。研究发现,可以用朗道平均场模型描述AlCMn3的磁性行为,但是其临界参数和理论值存在较大偏差。科研人员通过对实验数据的拟合分析,发现存在Mn-Mn局域磁性交换作用和Mn-C巡游杂化作用的竞争。这种竞争导致了AlCMn3的临界参数偏离了理论值。进一步的计算表明,其磁性相互距离的衰减函数为J(r)~ r^(-4.7)。

本研究结果发表于Phys. Rev. B 85,104419 (2012)。

 

AlCMn3的临界行为的标度理论拟合结果

 

(稳态强磁场装置信息员邵淑芳提供)