多晶样品Sr<,1-x>Ca<,x>RuO<,3>和Fe<,3>O<,4>颗粒的Preisach研究

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利用Preisach模型研究多晶系列Sr1-xCaxRuO3(x=0.0,0.2,0.4,0.6)和Fe3O4颗粒的磁化行为。模型将磁化过程分解为可逆磁化和不可逆磁化两部分,又将不可逆磁化分解成若干个磁矩为μ0,矫顽力为hc和交换偏场为hi的磁化单元。我们将材料的自由能随温度的变化引入了模型中,同时考虑了热涨落对磁性能的影响。主要对系列样品Sr1-xCaxRuO3(x=0.0,0.2,0.4,0.6)和Fe3O4颗粒的各种磁性行为,如零场冷却(ZFC)磁化强度、加场冷却(FC)磁化强度随温度的变化以及不同温度下的磁滞回线等的实验结果进行了分析模拟,并得到了各样品的拟合参数。研究结果表明,参数不仅可以很好地体现ZFC/FC曲线的变化规律,而且反映了各温度下的磁滞回线的形状。对每个样品,在低温处ZFC的磁矩值总是大于FC磁矩值,这是由于此时所加磁场较小而材料的磁晶各向异性较大的缘故。 在对多晶系列Sr1-xCaxRuO3(x=0.0,0.2,0.4,0.6)研究中,Ca的不断增加导致材料的晶格畸变,交换相互作用减弱,居里温度降低。由参数分析得到了各材料的超顺磁阻截温度,这些温度与各自居里温度的比较接近,说明Ru的系列氧化物的内禀各向异性场较大,其磁化行为主要由内禀各向异性场控制,热涨落在低温磁化时所起的作用比较小。模拟得到的Sr1-xCaxRuO3的巴克豪森磁矩μ0比晶粒的磁矩要小,表明了磁矩的翻转是在颗粒内部通过克服局部畴壁钉扎来完成的。 在对Fe3O4颗粒的研究中,Fe3O4颗粒的磁滞很小,超顺磁阻截温度105 K比其居里温度580 K要小的多,ZFC/FC的超顺磁磁矩占大部分,所以其低场磁行为主要受外界热涨落能的影响。Fe3O4的巴克豪森磁矩μ0和一个晶粒的磁矩非常接近;颗粒尺寸非常小,表明Fe3O4的磁化多数是磁矩的不可逆反转过程。 另外,磁性材料的内禀各向异性能和外界能量(外磁场能和热涨落能)对材料磁化的影响程度不同,导致了ZFC/FC的变化规律不同,就此讨论了热涨落支配(fluctuation-dominated)体系和各向异性支配(anisotropy-dominated)体系的ZFC/FC的变化规律。还讨论了各参数对这两种系统的ZFC/FC磁矩的影响,零温自发磁矩μ0对ZFC/FC的研究表明,调整μ0时ZFC/FC相应变化,μ0逐渐增大,系统会由热涨落支河北师范大学硕l学位论文份体系逐渐转变为各向异性支配体系。内票参数的临界指数r,瓦,双,r’对热涨落体系的、FC磁矩的影响不明显,但在各向异性支配体系中,指数的变化起着非常重要的作用。,川相互作用场的口,。,r,主要影响FC曲线,不同的相互作用场反映在实验上是不同的颐粒团聚程度。
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