磁性材料的新巡游电子模型

目录
第1章 绪论 1
参考文献 3
第2章 自由原子的电子壳层结构和晶体中的价电子 4
2.1 自由原子的电子壳层结构 4
2.2 晶体结合理论简介 6
2.3 晶体中离子的有效半径 7
2.4 晶体中离子对电子的束缚能 7
参考文献 9
第3章 磁性材料基本知识和传统磁有序模型简介 10
3.1 物质按磁性分类 10
3.2 磁畴和磁畴壁 12
3.3 磁性材料的基本参数 14
3.4 传统铁磁学中的磁有序模型 16
参考文献 18
第4章 传统磁有序模型的困难 20
4.1 铬和锰掺杂尖晶石结构铁氧体的磁有序难题 20
4.2 钙钛矿结构锰氧化物磁矩变化趋势的难题 25
4.3 金属磁性和导电性的关系 30
4.4 是否存在磁性材料磁有序能来源的唯象模型 30
参考文献 31
第5章 氧化物磁有序的O 2p巡游电子模型 35
5.1 早期电离度研究简介 35
5.2 尖晶石铁氧体的电离度研究 37
5.2.1 量子力学势垒模型 37
5.2.2Ⅱ-Ⅵ族化合物电离度的量子力学势垒模型研究 38
5.2.3 Fe3O4价电子态密度的密度泛函研究 39
5.2.4 价电子态密度计算结果的校正 41
5.2.5 用量子力学势垒模型估算尖晶石铁氧体的电离度 42
5.3 氧化物中O 2p空穴的实验研究 43
5.3.1 氧化物的电子能量损失谱研究 43
5.3.2 关于O 2p空穴的其他实验研究 46
5.4 氧化物中负一价氧离子的X射线光电子谱研究 46
5.4.1 BaTiO3和几种一氧化物电离度的O1s光电子谱研究 47
5.4.2 Ar+刻蚀对单晶和多晶钛酸锶X射线光电子谱的影响 52
5.5 O 2p巡游电子模型(IEO模型) 62
5.6 IEO模型与传统磁有序模型的关系 66
参考文献 68
第6章 典型尖晶石结构铁氧体的磁有序 71
6.1 典型尖晶石结构铁氧体磁矩和阳离子分布的拟合方法 71
6.1.1 样品的X射线衍射谱分析 72
6.1.2 样品磁性的测量 73
6.1.3 影响阳离子分布的主要因素 75
6.1.4 样品磁矩的拟合 77
6.1.5 关于阳离子分布的讨论 86
6.2 尖晶石结构铁氧体阳离子分布的规律 88
参考文献 90
第7章 O 2p巡游电子模型的尖晶石铁氧体实验证据 92
7.1 钛掺杂导致尖晶石铁氧体出现附加反铁磁相 92
7.1.1 样品的X射线衍射谱 93
7.1.2 样品的X射线能量色散谱 95
7.1.3 样品的磁性研究 97
7.1.4 三个Ti掺杂系列样品的阳离子分布研究 101
7.1.5 TixM1-xFe2O4(M=Co，Mn)尖晶石铁氧体的磁有序 105
7.2 铜替代铬引起尖晶石铁氧体磁矩增大 106
7.2.1 X射线能量色散谱研究 106
7.2.2 样品的X射线衍射谱分析 107
7.2.3 样品的磁性测量结果 108
7.3 铁酸铬的反常红外光谱 112
7.3.1 尖晶石铁氧体MFe2O4(M=Fe，Co，Ni，Cu，Cr)的红外光谱 112
7.3.2 峰位o2对尖晶石铁氧体MFe2O4中M2+磁矩μm2的依赖关系 114
7.3.3 尖晶石铁氧体Co1-xCrxFe2O4和CoCrxFe2-xO4的红外光谱 114
参考文献 115
第8章 倾角磁耦合的尖晶石铁氧体 117
8.1 铁含量小于2.0的尖晶石铁氧体 117
8.2 非磁性离子掺杂的尖晶石铁氧体 122
8.2.1 非磁性离子分布的争议 122
8.2.2 应用O 2p巡游电子模型拟合样品磁矩 124
8.2.3 关于阳离子分布的讨论 131
参考文献 133
第9章 钙钛矿结构锰氧化物的磁有序和电输运 135
9.1 典型钙钛矿结构锰氧化物中的铁磁和反铁磁耦合 135
9.1.1 La1-xSrxMnO3系列多晶粉末样品的晶体结构参数和磁性测量结果 135
9.1.2 La1-xSrxMnO3的价态与电离度研究 138
9.1.3 La1-xSrxMnO3的磁矩随Sr掺杂量变化关系的拟合 141
9.2 钙钛矿结构锰氧化物的自旋相关和自旋无关电输运 143
9.2.1 ABO3型钙钛矿锰氧化物电输运的双通道模型 144
9.2.2 La1-xSrxMnO3单晶样品电阻率随温度变化关系的拟合 145
9.2.3 La0.6Sr0.4FexMn1-xO3多晶样品电阻率随温度变化曲线的拟合 147
9.2.4 关于电输运性质影响因素的讨论 148
9.3 钙钛矿锰氧化物倾角磁结构的实验证据 152
9.3.1 样品的晶体结构表征及分析 152
9.3.2 样品磁性测量结果 154
9.3.3 样品的电输运性质测量结果 159
9.3.4 关于样品磁结构和电输运性质的讨论 165
9.4 镨系钙钛矿锰氧化物两个子晶格磁矩的关系 170
9.5 镨系钙钛矿锰氧化物的锰位替代效应 172
9.5.1 样品磁矩随掺杂量变化关系的拟合 173
9.5.2 倾角磁结构对样品磁电阻的影响 175
9.6 钙钛矿锰氧化物中二、三价锰离子反铁磁耦合的实验证据 176
9.6.1 样品的制备 176
9.6.2 样品的晶体结构和晶胞参数 176
9.6.3 样品的磁参数测量结果 177
9.6.4 关于样品磁结构的讨论 179
参考文献 184
第10章 氯化钠结构氧化物的反铁磁序 187
10.1 氯化钠结构反铁磁材料的特点 187
10.2 一氧化锰与锰酸镧反铁磁序的区别 189
参考文献 189
第11章 磁性金属的巡游电子模型 191
11.1 金属中原子磁矩的实验和理论研究 191
11.2 典型磁性金属磁有序的新巡游电子模型(IEM模型) 192
参考文献 195
第12章 磁性材料磁有序能来源的探讨 196
12.1 外斯分子场 196
12.2 居里温度附近的热膨胀现象 198
12.3 关于磁有序能的外斯电子对模型(WEP模型) 200
12.4 应用WEP模型解释典型磁性材料的居里温度差别 202
12.5 应用IEM和WEP模型研究NiCu合金的电阻率和居里温度 204
12.5.1 NiCu合金中的自由电子和3d电子含量 204
12.5.2 自由电子和巡游电子的双通道模型 205
12.5.3 应用WEP模型解释居里温度的差别 209
参考文献 209
第13章 展望与挑战 211
13.1 磁有序能的其他主要影响因素讨论 211
13.2 在密度泛函计算中的磁有序能 212
13.3 IEO模型和IEM模型的应用研究 213
参考文献 213
附录 214
附录A 自由原子的电子结构和电离能 214
附录B Shannon给出的离子有效半径 218
附录C 本书所用符号注释说明表 225