铁性相变论文_杨亚利

导读:本文包含了铁性相变论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:结构,临界,化合物,薄膜,磁性,纳米,高压。

铁性相变论文文献综述

杨亚利^[1]（2018）在《钙钛矿氧化物多铁性与结构相变的第一性原理研究》一文中研究指出近年来,具有化学通式为ABO_3的钙钛矿结构氧化物因其具有的铁电性、压电性、磁性、多铁性、巨磁阻效应、光电特性等诸多特性,在磁存储器、探测器、传感器、太阳能电池及多功能材料等方面具有广泛的应用前景而备受关注。钙钛矿结构氧化物中多铁性是多年来的研究热点,以实现铁电性与磁性的相互耦合,达到电控磁、磁控电以及电磁互控的目的。此外,由于所处生长环境,如温度、压强等,以及制备方法的不同,钙钛矿材料显示出不同的结构特点,这些不同的结构之间往往拥有不同的物理和化学性质。本论文采用第一性原理以及基于第一性原理的有效哈密顿量方法,对钙钛矿氧化物材料的多铁性和随温度发生的结构相变进行了比较系统的研究。本论文共分为五章,主要内容如下:第一章,绪论部分,首先介绍了分子式为ABO_3的钙钛矿材料结构信息;其次对固体材料中的磁性、非本征铁电及多铁性作了简单陈述;随后简要介绍了与固体结构相变有关的朗道相变理论和软模的概念;最后阐述了本论文主要的研究目的、研究意义、研究对象和研究内容。第二章,阐述了本论文采用的理论背景和研究方法,主要为密度泛函理论和基于第一性原理的有效哈密顿量方法。第叁章,采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,研究了SmFeO_3稀土正铁氧体化合物中的磁性多畴结构。我们专注于沿(001)方向的反相畴壁处的磁对称性破坏,本工作中我们采用的是最简单的(共线)近似去处理磁性,没有考虑任何的相对论(自旋-轨道耦合)效应。我们发现位于畴内的FeO_2层的层数决定了整个系统的电学性质,即:具有奇数FeO_2层的多畴结构为顺电结构,而具有偶数层FeO_2的多畴结构具有沿b轴方向的电极化,并且由此将产生具有多铁性的8)(82基态。我们的从头算数据和由自旋序引起铁电性的模型揭示了这种极化为非本征极化,该非本征极化源于交换伸缩机制,它驱动位于磁畴壁处的氧离子运动产生了极性位移。此外对一些具有类SmFeO_3正交结构的体系进行的计算表明,此效应在具有这种正交结构的磁性钙钛矿材料中能普遍存在。第四章,钙钛矿氧化物NaNbO_3因其随温度变化有非常复杂的结构相变,而拥有最复杂钙钛矿的称号。本工作中,我们为NaNbO_3体系开发了一个基于第一性原理的有效哈密顿量,使用该有效哈密顿量以及结合直接的从头算技术,我们研究了这个最复杂钙钛矿系统的有限温度特性。我们的模拟成功地再现了其随温度变化相图中存在的七个不同的相。将该有效哈密顿量的总能量进行分解成不同的能量项,将这些能量项和与各能量项相关的参数数值结合在一起,同样也能使我们对这种化合物的令人费解的特征有所了解。例如能揭示3(8是其基态的微观原因,以及为什么在高温下它仅采用同相旋转而在中间温度下采用的是复杂的纳米线结构。此外,我们的计算的结果号召大家去重新考虑NaNbO_3所谓的P、R和S态。因为对于P态,我们的数值模拟意外的发现了一个非均匀的电极化,而这个非均匀电极化在先前工作中是被忽略了的;对于具有争议的R和S态,我们预测到了与其复杂旋转相关的多个k点的同时凝聚。第五章,对本论文的研究内容进行总结,对非本征铁电的产生、多铁特性的发现及使用基于第一性原理的有效哈密顿量对NaNbO_3体系及其他体系的研究前景进行了展望。(本文来源于《上海大学》期刊2018-10-01）

黄波,薛玮,张伟雄^[2]（2015）在《一例铁弹、铁电与铁磁相变共存的新多铁性材料:[C_6H_5(C_2H_2)_4NH_3]_2[CuCl_4]》一文中研究指出多铁性材料由于其迷人的物理性质及在记忆存储等方面的潜在应用而备受关注。我们合成了具有层状类钙钛矿结构的一例新化合物[C_6H_5(C_2H_2)_4NH_3]_2[CuCl_4]。初步实验表明,它可随温度的降低分步表现出铁弹、铁电及铁磁性相变行为,是一例少见的多铁性材料。(本文来源于《2015年中西部地区无机化学化工学术研讨会会议论文集》期刊2015-04-22）

王楠^[3]（2011）在《多铁性材料Ga_(2-x)Fe_xO_3陶瓷的制备、结构相变与磁性研究》一文中研究指出多铁性材料,由于其同时具有铁磁有序、铁电有序或铁弹有序而且它们之间在一定温度范围内存在耦合的特性,使得这种材料在信息存储、自旋电子设备以及传感器等方面都颇具发展潜力。在所有的多铁性材料中,具有亚铁磁性的ε-GaFeO_3由于具有较高的居里温度(Tc=200K)而引起各国科学家的广泛关注。通过固相烧结方法成功制备得到了一系列不同Fe含量的ε-Ga_(2-x)Fe_xO_3(0.8≤x≤1.3)样品。讨论了ε-Ga_(2-x)Fe_xO_3化合物的化学组成与不同阳离子位置上Fe含量的分布和高场磁化强度M以及居里温度Tc之间的关系。采用X射线Rietveld精修方法确定了不同Fe含量时样品中四个不同阳离子Fe1,Fe2,Ga1和Ga_2位置上的Fe离子分布情况。随着Fe含量的增加,晶格常数a,b和c值单调增加。居里温度Tc和高场磁化强度M与单晶样品结果非常一致。根据实验确定出的不同阳离子位置上Fe离子的分布与Fe含量x的依赖关系,Tc和M可以按照一个简单的统计模型被计算出来。计算得到的Tc和M值与实验值具有很好的一致性。由于Fe离子分布的无序性,存在一部分对亚铁磁性没有贡献的无效Fe离子,这些Fe离子表现出了不同的磁学行为。在亚铁磁背景下,它们引起了明显的峰强的频率依赖性,也就是所观察到的磁阻挫效应。据报道,ε-Ga_(2-x)Fe_xO_3化合物的磁学性质以及Fe离子在四个阳离子位置上的分布非常依赖于样品的制备方法和热处理过程。使用熔盐法制备得到的样品则表现出了独特的性质。其中慢冷ε-Ga_(1.1)Fe_(0.9)O_3样品的交流磁化率的测量表明这种材料具有类自旋玻璃行为,而通过磁滞廻线的测量我们观察到了明显的交换偏置和磁锻炼效应。以ε-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3为前驱物,通过高温高压技术在压力为2-5GPa、400-1300°C温度条件下,获得了一种菱方相α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3,其空间群为R(3|-)c ,晶格常数为a=5.0137(A|。) , c=13.5594(A|。)。拉曼结果的解析表明α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3具有与α-Fe2O_3和α-Ga_2O_3相同的拉曼激活模式。而在波数660cm~(-1)处出现的峰则被归结为是由样品中的晶格扭曲造成的。对α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3进行的晶格热膨胀性能测试表明,在室温-800oC温度范围内,α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3呈现各向异性的晶格热膨胀特性,得到的晶格膨胀系数分别为:α_a=9.96×10~(-6)K~(-1),α_c=1.2×10~(-5)K~(-1)。α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3样品的FC和ZFC磁化强度曲线的分叉行为以及低温时磁滞廻线在高场下的不饱和行为都表明在α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3中存在阻挫性质,而交流磁化率的测量则确定了这种物质存在自旋玻璃的特征。在弛豫效应中,可以明显的观察到α-Ga_(1.2)Fe_(0.8)O_3样品的ZFC磁化强度对等待时间的依赖性。而升降温过程中FC磁化强度在停留温度处的台阶式行为表明了FC过程中存在记忆效应。对于ZFC磁化强度的记忆效应,我们发现等待与参考ZFC磁化强度曲线之差在等待温度附近给出了一个明显的低谷,但是两条曲线之间发生偏移的温度区间不仅仅局限于停留温度附近。在这种材料中,引起磁性玻璃现象的原因可能是由化学键各向异性引起的阻挫效应和Ga/Fe离子的随机分布引起的随机效应共同引起的。(本文来源于《燕山大学》期刊2011-06-30）

路晓艳,刘玉岚,王彪^[4]（2008）在《薄膜厚度对1-3型BaTiO_3-CoFe_2O_4多重铁性薄膜相变温度的影响》一文中研究指出基于热动力学理论,通过对演化方程的线性稳定分析,确定了1-3型BaTiO3-CoFe2O4(BTO-CFO)多重铁性复合材料中的铁电、铁磁相变温度.考虑系统中基底与薄膜之间及薄膜内铁电相、铁磁相之间的内应力和外应力的弹性耦合,确立了顺电到铁电/铁磁地相变临界温度地解析式.临界温度与两相体积分数、基底、薄膜的晶格尺寸、薄膜两相的材料性能及薄膜厚度都有很大关系.两相的相变临界温度可以通过调节体积分数及薄膜厚度进行控制.(本文来源于《北京科技大学学报》期刊2008年05期）

刘俊明^[5]（2007）在《多铁性化合物的序产量关联、相变与磁电耦合》一文中研究指出多铁性材料泛指同时具有两种以上铁性序的体系。由于多重序产量的共存与可能的耦合将展示新颖的物理性能。大多数这类多铁性化合物都是过渡金属氧化物,近年来,引起功能材料界的广泛关注。本文概述近几年国内外在这一领域的主要研(本文来源于《《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集》期刊2007-08-01）

艾树涛^[6]（2002）在《铁电相变及其它铁性相变过程的不可逆热力学研究》一文中研究指出传统理论从宏观角度研究铁电相变或其它铁性相变(如铁磁相变、铁弹相变等)是在平衡态热力学的范围内进行的。平衡态热力学描述铁电相变,是在Ginzburg—Landau理论的基础上进行的,也称之为Devonshire理论。基本的思想和方法是将弹性吉布斯自由能(G_1=U-TS-X_Ⅰx_Ⅰ)展开为电位移的偶次幂之和,建立展开式中各系数与宏观可测量之间的关系。一级铁电相变过程中存在“热滞”,Devonshire理论对此的描述是,相变过程中存在亚稳态并存在几个稳定极限温度,铁电相稳定极限温度和顺电相稳定极限温度之间的温度区间表征热滞的大小,铁电相变的居里温度在此温度范围内。但升温时铁电相变总是发生在高于居里温度,降温时总是低于居里温度。铁性体中存在畴结构,平衡态热力学能够从最低自由能原理和居里原理的基础上解释并描述畴结构,即:由于铁性体存在表面这种不连续因素,则使体系能量升高。因此,铁性体作为一个体系,应该分成多畴在能量上才是有利的。畴宽、畴壁厚度及相邻畴的取向关系,亦能由此得到较好地确定。但是平衡态热力学对铁电相变或其它铁性相变的处理,是一种过分简化的近似。实际上相变的过程是非常复杂的,而平衡态热力学在本质上是一种“静态”的理论,并且针对的是无穷大均匀体系。因此对于描述随位置、随时间而变化的相变体系,不可能总是与实际较好地符合。一级铁电相变中的热滞,就暴露出平衡态热力学的局限性。既然一级铁电相变并不是发生在居里温度处,这很明显是一种不可逆过程,严格来讲,这是不能用平衡态热力学描述的,而应该由不可逆过程热力学(thermodynamics of irreversible processes)描述。 不可逆过程热力学针对的是非均匀体系,按照体系状态偏离平衡(本文来源于《山东大学》期刊2002-04-07）

铁性相变论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

多铁性材料由于其迷人的物理性质及在记忆存储等方面的潜在应用而备受关注。我们合成了具有层状类钙钛矿结构的一例新化合物[C_6H_5(C_2H_2)_4NH_3]_2[CuCl_4]。初步实验表明,它可随温度的降低分步表现出铁弹、铁电及铁磁性相变行为,是一例少见的多铁性材料。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

铁性相变论文参考文献

[1].杨亚利.钙钛矿氧化物多铁性与结构相变的第一性原理研究[D].上海大学.2018

[2].黄波,薛玮,张伟雄.一例铁弹、铁电与铁磁相变共存的新多铁性材料:[C_6H_5(C_2H_2)_4NH_3]_2[CuCl_4][C].2015年中西部地区无机化学化工学术研讨会会议论文集.2015

[3].王楠.多铁性材料Ga_(2-x)Fe_xO_3陶瓷的制备、结构相变与磁性研究[D].燕山大学.2011

[4].路晓艳,刘玉岚,王彪.薄膜厚度对1-3型BaTiO_3-CoFe_2O_4多重铁性薄膜相变温度的影响[J].北京科技大学学报.2008

[5].刘俊明.多铁性化合物的序产量关联、相变与磁电耦合[C].《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集.2007

[6].艾树涛.铁电相变及其它铁性相变过程的不可逆热力学研究[D].山东大学.2002

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