(Y_(2-x)Pb_(x))Ru_(2)O_(7)中金属-绝缘体转变调控研究

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作者 焦媛媛 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期161-165,共5页

烧绿石结构的Y 2 Ru_(2)O_(7)表现为反铁磁Mott绝缘体基态,而具有相同结构的Pb_(2)Ru_(2)O_(6.5)则呈现顺磁金属基态。为深入理解此差异,本研究采用固相反应法合成(Y_(2-x)Pb_(x))Ru_(2)O_(7)系列多晶材料,并系统研究了Pb^(2+)掺杂浓度... 烧绿石结构的Y 2 Ru_(2)O_(7)表现为反铁磁Mott绝缘体基态,而具有相同结构的Pb_(2)Ru_(2)O_(6.5)则呈现顺磁金属基态。为深入理解此差异,本研究采用固相反应法合成(Y_(2-x)Pb_(x))Ru_(2)O_(7)系列多晶材料,并系统研究了Pb^(2+)掺杂浓度x对其晶体结构和电阻率、磁化率等物理性质的影响。结果表明,(Y_(2-x)Pb_(x))Ru_(2)O_(7)(0≤x≤2.0)材料在x=0.5时经历了金属-绝缘体转变。通过与类似结构的烧绿石氧化物对比后发现,Pb^(2+)替代Y^(3+)不仅引入了额外的载流子,其6s^(2)存在的孤对电子还可能增强费米面附近的态密度,这两个因素的综合作用可能是其出现金属-绝缘体转变的原因。该类4d/5d烧绿石氧化物为研究受到强烈几何挫折的关联电子奇异物性提供了关键的材料平台。 展开更多

关键词 烧绿石 金属-绝缘体转变 Pb^(2+)掺杂 Y_(2)Ru_(2)O_(7)

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Nb掺杂导致LaMnO_3绝缘体-金属转变的第一性原理研究 被引量：1

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作者 徐胜 朱自猛 +3 位作者 顾艳妮 陈娟 张小立 吴小山 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第5期834-838,共5页

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,系统研究了Nb掺杂LaMn_(1-x)Nb_xO_3(x=0,0. 25,0. 5,0. 75)的结构和电磁性质.计算结果表明,所有的LaMn_(1-x)Nb_xO_3都稳定在正交结构. LaMn_(1-x)Nb_xO_3当x <0. 5时为A型反铁磁绝缘体,... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,系统研究了Nb掺杂LaMn_(1-x)Nb_xO_3(x=0,0. 25,0. 5,0. 75)的结构和电磁性质.计算结果表明,所有的LaMn_(1-x)Nb_xO_3都稳定在正交结构. LaMn_(1-x)Nb_xO_3当x <0. 5时为A型反铁磁绝缘体,在x=0. 5和0. 75时为G型反铁磁金属.随着Nb掺杂量增加,当x=0. 5时掺杂电子占据导带的底部,系统产生绝缘体-金属转变.这意味着LaMn_(1-x)Nb_xO_3在电子器件上可能有重要的应用.另外,LaMn_(1-x)Nb_xO_3在x=0. 25和0. 75时出现了自旋玻璃行为. 展开更多

关键词 绝缘体金属转变 LAMNO3 Nb掺杂 密度泛函理论

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第一性原理计算绝缘体-金属转变临界掺杂浓度:Co重掺杂Si体系 被引量：1

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作者 薛晓晚 杨影影 +4 位作者 秦圆 吴爱民 王旭东 黄昊 姚曼 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第2期342-348,共7页

基于密度泛函理论的第一性原理方法,本文旨在探索确定绝缘体-金属转变临界浓度的理论计算方法.以Co重掺杂Si为研究对象,构建并计算了10个Co不同掺杂浓度模型的晶体结构、杂质形成能及其电子性质.发现在Co掺杂Si体系的带隙中形成了杂质能... 基于密度泛函理论的第一性原理方法,本文旨在探索确定绝缘体-金属转变临界浓度的理论计算方法.以Co重掺杂Si为研究对象,构建并计算了10个Co不同掺杂浓度模型的晶体结构、杂质形成能及其电子性质.发现在Co掺杂Si体系的带隙中形成了杂质能级,杂质能级的位置和宽度随着Co浓度的增加呈线性变化.当Co掺杂浓度较高时杂质形成能逐渐稳定,且杂质能级穿过费米能级使体系表现出金属性.综合杂质形成能的变化趋势,以及杂质能级极小值与费米能级间的距离条件,可预测出发生绝缘体-金属转变的Co掺杂浓度为2.601Wingdings 2MC@10^(20) cm^(-3),与实验结果相一致.上述两条依据应用于S重掺杂Si体系和Se重掺杂Si体系同样成立. 展开更多

关键词 重掺杂 绝缘体-金属转变 临界浓度 中间带 第一性原理

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模拟掺杂聚乙炔的量子化学研究

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作者 曹阳 陶福明 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS 1985年第11期1009-1013,共5页

采用环状原子簇(H_(3)Li)_(4)体系模拟掺杂聚乙炔,进行了ab initio限制性Hartree-Fock自洽场分子轨道计算,得到该体系总能量、能级、键级等数值随形变参数变化的规律,解释了掺杂聚乙炔构型和能带的变化规律、绝缘体金属转变过程及其电... 采用环状原子簇(H_(3)Li)_(4)体系模拟掺杂聚乙炔,进行了ab initio限制性Hartree-Fock自洽场分子轨道计算,得到该体系总能量、能级、键级等数值随形变参数变化的规律,解释了掺杂聚乙炔构型和能带的变化规律、绝缘体金属转变过程及其电导机理等。 展开更多

关键词 聚乙炔 量子化学研究 自洽场 分子轨道计算 原子簇 形变参数 键级 绝缘体金属转变

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La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/MgAl_2O_4复合样品的电输运特性(英文) 被引量：4

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作者 李旭升 韩旭 +2 位作者 孙超伦 包西昌 熊曹水 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期197-200,共4页

我们用传统的固相反应法制备了(La0.7Ca0.3MnO3)1-x(MgAl2O4)x复合样品.通过XRD分析发现在此系列复合样品中La0.7Ca0.3MnO3和MgAl2O4两相共存;电阻率温度关系分析表明MgAl2O4的引入没有改变母体相在温度TP1处本征的金属-绝缘体转变峰,... 我们用传统的固相反应法制备了(La0.7Ca0.3MnO3)1-x(MgAl2O4)x复合样品.通过XRD分析发现在此系列复合样品中La0.7Ca0.3MnO3和MgAl2O4两相共存;电阻率温度关系分析表明MgAl2O4的引入没有改变母体相在温度TP1处本征的金属-绝缘体转变峰,但使复合样品在较低温度TP2处出现另外一个电阻率峰值.有趣的是,随着MgAl2O4掺量的增加,在低掺量时,TP2向低温偏移很快;但在高掺量时,TP2向低温偏移较慢. 展开更多

关键词 钙钛矿锰氧化物 金属绝缘体转变 电输运特性

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关联无序材料中电子态的研究方法 被引量：2

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作者 刘小良 徐慧 +1 位作者 马松山 肖剑荣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期20-22,共3页

按照一般的无序理论,在非关联一维无序材料中不存在扩展态,在绝对零度下,电子的波函数是局域的,系统表现为绝缘体。在关联无序系统中,格点能量之间的长程关联,即对角关联,能导致扩展的波函数并由此导致系统的导电性。当关联强度于某一阈... 按照一般的无序理论,在非关联一维无序材料中不存在扩展态,在绝对零度下,电子的波函数是局域的,系统表现为绝缘体。在关联无序系统中,格点能量之间的长程关联,即对角关联,能导致扩展的波函数并由此导致系统的导电性。当关联强度于某一阈值,可以发现在热力学极限之下有存在于较宽能带范围内的扩展态,此阈值即为体系的金属-绝缘体转变临界点。考虑格点之间的长程相互作用势,即非对角关联时,在一维系统中通过使用传输矩阵方法,可以获得电子态的一些本质效应,长程跳跃可以改变系统的有效维度并能导出一维体系中存在有依赖于关联强度的金属-绝缘体转变。 展开更多

关键词 无序 关联 长程跳跃 金属-绝缘体转变 无序材料 电子态 非关联 传输矩阵方法 一维系统 关联强度

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退火对高定向热解石墨的输运特性的影响

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作者 葛军饴 曹世勋 +1 位作者 康保娟 张金仓 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期512-514,共3页

研究了退火对磁场诱导下高定向热解石墨(HOPG)输运特性的影响,结果表明,退火后HOPG的R-T曲线明显变得光滑,且退火后电阻率增大了近50%,相应温度下的磁电阻效应均减小约40%。分析认为,这是由于HOPG内部存在层错与所含杂质缺陷引起的。磁... 研究了退火对磁场诱导下高定向热解石墨(HOPG)输运特性的影响,结果表明,退火后HOPG的R-T曲线明显变得光滑,且退火后电阻率增大了近50%,相应温度下的磁电阻效应均减小约40%。分析认为,这是由于HOPG内部存在层错与所含杂质缺陷引起的。磁场下电阻率随温度的变化表明,外加磁场对低温下的金属导电行为存在抑制作用,随着外加磁场的增加,低温下的金属导电行为受到抑制,在H=5.57×104A/m时,低温下的绝缘体-金属转变(I-M)被完全抑制,呈半导体性质。随着磁场的继续增加,在磁场高于H=9.24×105A/m时再次出现绝缘体-金属转变,即再入型金属导电行为,且退火对这一转变过程没有影响,表明这种绝缘体-金属转变是由外加磁场诱导产生的。 展开更多

关键词 高定向热解石墨(HOPG) 绝缘体-金属转变 输运性质

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Ca掺杂的GdBaCo_2O_(5+δ)的制备和物性研究

8

作者 张亚梅 吴小山 刘家欢 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第24期58-60,65,共4页

采用固相反应法制备了Gd1-xCaxBaCo2O5+δ(x=0、0.1、0.2)层状钙钛矿钴氧化物,通过XRD、SEM、TG和四线法研究了材料的制备和物理性能。结果表明,Ca掺杂的样品主相具有母相GdBaCo2O5+δ的晶体结构,还存在杂相BaCoO2.6;晶胞参数和体积随C... 采用固相反应法制备了Gd1-xCaxBaCo2O5+δ(x=0、0.1、0.2)层状钙钛矿钴氧化物,通过XRD、SEM、TG和四线法研究了材料的制备和物理性能。结果表明,Ca掺杂的样品主相具有母相GdBaCo2O5+δ的晶体结构,还存在杂相BaCoO2.6;晶胞参数和体积随Ca掺杂量的增加而减小。从室温到1000K,所有样品都经历了金属绝缘体转变和结构相变,Ca掺杂样品的电导率得到大大提高,约为母相的2倍。 展开更多

关键词 固相反应法 电导率 金属绝缘体转变

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溶胶-凝胶法制备La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3:Ag_x多晶材料及其性能 被引量：2

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作者 殷学鹏 晏益志 +2 位作者 陈清明 段云彪 刘翔 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第20期84-87,共4页

采用溶胶-凝胶法制备La0.67Sr0.33Mn O3∶Agx(LSMO∶Agx,x为摩尔百分比,x=0,0.04,0.08,0.10,0.20)多晶材料。通过XRD和R-T对LSMO∶Agx多晶材料的结构和性能进行分析。结果表明:在950、1050℃烧结的样品具有良好的单相结构。1050℃烧结时... 采用溶胶-凝胶法制备La0.67Sr0.33Mn O3∶Agx(LSMO∶Agx,x为摩尔百分比,x=0,0.04,0.08,0.10,0.20)多晶材料。通过XRD和R-T对LSMO∶Agx多晶材料的结构和性能进行分析。结果表明:在950、1050℃烧结的样品具有良好的单相结构。1050℃烧结时,Ag进入晶格替换A位La3+或Sr2+,使晶胞发生畸变、晶胞体积增大。Ag掺杂明显降低了样品电阻率,950℃烧结的Ag掺杂样品的电阻率降低了近两个数量级。提高烧结温度有助于改善LSMO材料的Tp和TCR。烧结温度由950℃变化到1050℃时,x=0样品的Tp增加了将近10 K,x=0.04样品的TCR从0.09%K-1上升到0.50%K-1。Ag掺杂能有效改善LSMO材料的电学性能。 展开更多

关键词 La0.67Sr0.33MnO3:Agx(LSMO:Agx) 溶胶-凝胶法 AG掺杂 金属绝缘体转变温度(Tp) 电阻温度系数(TCR)

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高电阻温度系数的La_(0.67)(Ca_(0.33-x)Sr_x)MnO_3多晶陶瓷制备与电学性能研究 被引量：1

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作者 崔琦 张辉 +3 位作者 王文章 张斌 罗均美 陈清明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期122-126,共5页

采用溶-凝胶法在1450℃烧结12 h的条件下,制备了x组分为0、0.01、0.03、0.05、0.06、0.07的La0.67(Ca0.33-xSrx)MnO3(LCSMO)多晶陶瓷,通过R-T、XRD和SEM测试分析,结果表明,溶胶-凝胶方法制备的LCSMO多晶陶瓷其物相较纯,阻温特性良好,晶... 采用溶-凝胶法在1450℃烧结12 h的条件下,制备了x组分为0、0.01、0.03、0.05、0.06、0.07的La0.67(Ca0.33-xSrx)MnO3(LCSMO)多晶陶瓷,通过R-T、XRD和SEM测试分析,结果表明,溶胶-凝胶方法制备的LCSMO多晶陶瓷其物相较纯,阻温特性良好,晶粒尺寸大,致密度高。在未掺Sr时,该体系电阻温度系数(TCR)达到最高值42.5%。随着Sr掺杂比增加,金属-绝缘体转变温度TP升高,TCR降低,而在TP达到室温时,LCSMO多晶陶瓷具有较大的TCR(9%以上)。在LCSMO多晶体系中如此大的TCR较为罕见,使其具有重要的潜在应用价值。 展开更多

关键词 La0.67(Ca0.33-xSrx)MnO3 溶胶-凝胶法 电阻温度系数 金属-绝缘体转变

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类铁基超导材料BaMn2Bi2电输运性质的各向异性

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作者 张慧亭 傅瑜 +1 位作者 张萍 何俊宝 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1631-1635,共5页

层状过渡金属化合物BaMn2Bi2与“122”型铁基超导材料BaFe2As2具有十分相似的特征,不仅具有相同的四方ThCr2Si2晶体结构,而且都是反铁磁基态。我们采用助溶剂法制备了BaMn2Bi2的高质量大尺寸单晶样品,通过X射线衍射、能谱分析系统、综... 层状过渡金属化合物BaMn2Bi2与“122”型铁基超导材料BaFe2As2具有十分相似的特征,不仅具有相同的四方ThCr2Si2晶体结构,而且都是反铁磁基态。我们采用助溶剂法制备了BaMn2Bi2的高质量大尺寸单晶样品,通过X射线衍射、能谱分析系统、综合物性测量系统表征了该单晶样品的晶体结构、化学成分和电输运性质,并对其电输运性质的各向异性进行了系统的研究。研究发现:零磁场下BaMn 2Bi 2的面内电阻率和面间电阻率从300 K到100 K随温度下降而下降,表现出坏金属行为;但是100 K以下随温度下降而上升,表现出半导体行为,其激发能约为2.5~3 meV。施加9 T磁场后,100 K以上两个方向的磁阻仅为5%左右,而100 K以下两个方向磁阻都逐渐下降,直到1.8 K达到-18%左右。无论是否施加磁场,BaMn2Bi2的面内电阻率和面间电阻率都没有表现出明显的各向异性。 展开更多

关键词 铁基超导 ThCr2Si2结构 各向异性 金属-绝缘体转变

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La_(0.67)Ca_(0.33-0.5x)Li_xMnO_3多晶陶瓷结构及电学性能研究

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作者 李迪 陈清明 +3 位作者 陈晓慧 李之昱 张亚林 张辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期184-188,共5页

用溶胶-凝胶法制备La_(0.67)Ca_(0.33-0.5x)Li_xMnO_3(x=0.00,0.05,0.10,0.20)多晶陶瓷,用XRD分析多晶陶瓷的晶体结构,用SEM对多晶陶瓷的微观形貌进行分析,用标准四探针法测量电阻率-温度关系。结果表明,随着Li掺杂量的增加,所有样品均... 用溶胶-凝胶法制备La_(0.67)Ca_(0.33-0.5x)Li_xMnO_3(x=0.00,0.05,0.10,0.20)多晶陶瓷,用XRD分析多晶陶瓷的晶体结构,用SEM对多晶陶瓷的微观形貌进行分析,用标准四探针法测量电阻率-温度关系。结果表明,随着Li掺杂量的增加,所有样品均为斜方晶系,晶胞体积不断减小,金属-绝缘体转变温度(TP)降低,电阻率不断增加,电阻率温度系数(TCR)不断减小。低温区域(T<TP)的电阻率数据可以用ρ(T)=ρ0+ρ_2T^2+ρ_(4.5)T^(4.5)进行拟合;高温区域(T>TP)的电阻率数据可以用小极化子跃迁(SPH)模型和变程跳跃(VRH)模型进行拟合。整个温度区域(100~300K)可以使用渗透模型对电阻率进行拟合。从拟合数据可知极化子激活能Ea随Li掺杂量的增加而增大,这是由于Li的加入减小了Mn^(3+)-O^(2-)-Mn^(4+)的键角,增大了有效带宽的间隙,因此也减弱了双交换作用,增大了电阻率。 展开更多

关键词 LA0.67 Ca0.33-0.5x Lix MnO3多晶 电阻率拟合 金属-绝缘体转变

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