作者：宋桂林; 方松科; 童金山; 吕世英; 苏健; ...smfeo3介电特性磁滞回线自旋重组相变反铁磁相变
摘要：采用溶胶-凝胶法制备SmFe1-xCrxO3(x=0~0.3)样品,研究Cr^3+掺杂对SmFeO3的晶体结构、介电特性及磁相变温度的影响。研究表明,所有样品的主衍射峰与SmFeO3标准图谱相吻合且具有良好的晶体结构,Cr^3+掺杂使其晶胞体积收缩,导致主衍射峰向衍射角(θ)较大的方向移动。SmFeO3的介电常数(εr)随着掺杂量(x)的增加逐渐减小,介电损耗(tanδ)随着Cr^3+的增加而增大,介电常数(εr)随频率(f)和掺杂量(x)的增加而逐渐减小的原因是由IBLC微观机制和偶极子取向极化机制两者共同作用的结果,其介电损耗主要是电导电流产生的损耗起主导作用,并发现SmFe1-xCrxO3的介电损耗峰随掺杂量的增加向高频方向迁移。SmFeO3的蜂腰状M-H随着Cr^3+的掺杂而消失且磁性也有所减弱,其自旋重组相变温度(TSR)和反铁磁相变温度(TN)随着Cr^3+的增加由原来的462,687K降低到428和536K。这主要是Cr^3+掺杂使SmFeO3晶格发生畸变,形成Fe^3+-O^2--Cr^3+磁交换作用,破坏了原有Fe^3+-O^2--Fe^3+反铁磁有序排列,降低了其G型反铁磁结构的稳定性,在宏观上表现为其铁磁性的减弱和磁相变温度TSR和TN的降低,进一步探讨了Cr^3+掺杂对SFO的介电性及铁磁性影响的微观机理,使其在自旋电子器件、磁制冷领域及磁性开关器件等方面的应用成为可能。
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