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Dy0.9Sm0.1FeO3单晶中的自旋组态和磁化翻转效应
  • ISSN号:1000-3258
  • 期刊名称:《低温物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O562.3[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]上海大学物理系,上海200444, [2]中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050, [3]上海大学材料基因组工程研究院,上海200444, [4]上海市高温超导重点实验室,上海200444
  • 相关基金:得到国家自然科学基金项目(批准号:51372149,11274221,1574194)资助的课题.
中文摘要:

我们用光学浮区法生长了稀土正铁氧体Dy0.9Sm0.1FeO3(DSFO)单晶,并通过劳厄衍射法确定了单晶样品的方向.对DSFO单晶的磁性研究表明:在DyFe03中掺杂10%的Sm后,体系的自旋重取向转变温度从51K(DyFeO3)降低到9K,而且相变过程变成了由Г4到Г42再到Г1.在12—300K区间DSFO处于Г4组态,沿c方向Fe离子磁晶格有一个净的磁矩和一个由它诱导的稀土离子的净磁矩.稀土磁矩和Fe磁矩之间本征地反平行耦合,但一个较小的磁场可以改变反平行耦合到平行耦合.在场冷降温模式下的磁化-温度曲线测试中,我们发现在不同的磁场下磁化曲线会在不同的位置发生跳变;这一现象由稀土磁矩和Fe磁矩之间的平行反平行转变导致,有望作为特定条件下的自旋开关而应用于自旋电子学器件中.

英文摘要:

We report the spin configuration and magnetization reversal in a Dy0. 9 Sm0.1FeO3 (DSFO) orthoferrite single crystal which is grown by the Optical-Floating-Zone method. The Laue camera is conducted to orient the single crystal. We employe a Superconduct Quantum Interfere Device (SQUID) to perform the magnetic characterization and find that: 1) the apparance of Sm would decrease the interaction between Dy-Fe, which thus decreases the spin reorientation temperature from 51 K (for DyFeO3 ) to about 9 K (for DSFO); 2) the spin reorientation type is verified to be Г4 Г42 to Г1, exhibiting another effect of Sm doping; 3 ) the canted antiferromagnetic Fe sublattice contributes to a weak ferromagnetic component FFe, which could also induce a rare- earth-ions weak ferromagnetic component FR below about 200 K. FFe and FR desire to be antiparallel to each other,but possess a quite small energy difference from parallel coupling state. Thus, the small applied field would keep the weak ferromagnetic components parallel, as a metastable state, in the cooling process, until a certain point where a jumping occurs and FR flips to the opposite direction. The study would lead to a better understanding of spin reorientations in rare-earth orthoferrites, as well as precisely predict the jumping in field cooling magnetization curves, which will lead to the exploring in spin switching area.

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期刊信息
  • 《低温物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学技术大学
  • 主编:赵忠贤
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号
  • 邮编:230026
  • 邮箱:LiBiyou@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601359
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3258
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1053/O4
  • 邮发代号:26-136
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:1577