几种含铁(钴)层状化合物的结构与物性调控

来源 :中国科学院大学(中国科学院物理研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpve530
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过渡族金属层状化合物常常具有丰富的结构与电学、磁学等方面的奇特物性。本论文主要对几种含过渡族金属Fe和Co的层状化合物的磁性和热电性能进行了研究。本论文以抑制AxFe2-ySe2体系中相分离为出发点,制备出了三个新物相,研究了它们的结构与物性,并分析了该体系结构演变的原因和物理性质背后的机制;设计并合成了三个具有本征低晶格热导率的新型过渡族金属层状化合物,为寻找和设计具有低晶格热导率的新型热电材料提供了新的思路;此外,研究了具有复杂Fe配位环境的层状化合物,旨在深入认识其结构与物性的关联。本论文所取得的主要成果如下:首先,在AxFe2-ySe2超导体中用Li取代一半的Fe,制备得到了三个新型化合物ALiFeSe2,分别为:具有CaA12Si2结构的NaLiFeSe2,和具有ThCr2Si2结构的KLiFeSe2和RbLiFeSe2。通过Li的掺杂,消除了 AxFe2-ySe2中的Fe空位,有效抑制了相分离,得到了 Li/Fe共占位的均一相。通过对ThCr2Si2结构的AxFe2-ySe2和ALiFeSe2晶体结构的比较发现,Fe位掺Li会导致层间距减小,并使A-Se键长增大。在ThCr2Si2结构的NaxFe2-ySe2中掺Li,Na-Se键长增大,导致Na-Se电子云交叠减少,NaLiFeSe2的ThCr2Si2结构不稳定,而形成CaAl2Si2结构后,Na-Se键长减小,结构更加稳定。因此我们推测NaxFe2-ySe2位于CaA12Si2结构和ThCr2Si2结构的边界位置。磁性和电学测量表明该体系具有各向异性的自旋玻璃转变和符合热激活模型的半导体行为,并且随着晶胞的增大,它们的导电能力逐渐下降。根据第一性原理计算,我们认为其半导体行为是由强的电子关联导致的。对该体系结构和物性的研究有助于加深对KxFe2-ySe2超导体系正常态的理解。其次,设计并合成了三个具有本征低晶格热导率的新型层状化合物CsA’MSe2,分别为:CsAgCoSe2、CsAgFeSe2 和 CsLiFeSe2,空间群为 Acmm(No.67)。CsA’MSe2的晶体结构可以看作是由ThCr2Si2结构经原子部分有序排列得到的。由于CsA’MSe2具有复杂的层状结构、重的原子质量、部分原子无序占位、低的德拜温度等因素共同作用,该体系具有极低的本征晶格热导率。它们的室温晶格热导率分别为0.34Wm-1 K-1、0.27Wm-1 K(-1)和0.(5Wm-1 K(-1)。如此低的本征晶格热导率为开发和探索新型热电材料开辟了新的方向。相较于CsAgFeSe2和CsLiFeSe2,CsAgCoSe2具有更为复杂的能带结构,拉近了轻价带和重价带的能量距离,提高了载流子有效质量,因而具有较高的Seebeck系数,热电优值ZT在875 K时可达0.57。最后,研究了准二维铁磁体Fe3-yGe(1-x)AsxTe2体系的结构、磁性和电学性质。我们尝试了在金属母体Fe3-yGeTe2中的Ge位掺杂As,固溶度高达85at.%。实验发现,随着掺杂量由0增大到0.85,居里温度由177K减小到33 K,电阻率下降约30%。第一性原理计算表明,在该体系中哑铃对Fe(1)-Fe(1)沿c轴方向的伸长是居里温度下降的主要原因,载流子掺杂对其磁性调节的作用较小。说明可以通过调节过渡族金属间的原子间距来调控磁性材料的物性。
其他文献
《乞力马扎罗的雪》是海明威一生中所写的最优秀的短篇小说之一,本文试图从四个层面对小说中的死亡主题进行分析,从中发掘男主人公哈里在面对死亡时所表现出的非凡的勇气。
<正>职业病诊断是一项技术要求高且政策性极强的工作,涉及接触职业危害因素劳动者健康损害的判定,职业病患者的诊疗、待遇和保险,用人单位和从业人员之间的关系以及政府管理
<正>中共十八大以来,两岸关系和平发展由开创期进入巩固深化的新阶段,以习近平同志为核心的党中央统筹国际国内大势,准确把握两岸关系发展大势,提出了许多富有创见的新理念、
经过考证认为,早期的茵陈是一个广义的概念,包括菊科茵陈蒿在内的多种植物。茵陈蒿则专指菊科植物滨蒿Artemisia scoparia或茵陈蒿A. capillaris。家茵陈是唇形科植物海州香
从系统工程的基本概念和原理出发,分析了边坡生态防护工程实际上是多学科相互交叉融合的结果,是一个典型的系统工程。以贵州光照电站岩石边坡生态修复工程为例,阐述了系统工
高中班主任的一个重要职责就是对学生进行心理健康教育。作为学生心理健康教育的主要力量,班主任应如何开展此项工作是当前研究的一个热门课题。本文就班主任如何开展心理健
阅读在带给人精神享受的同时,也带给人知识的升华。本文通过阐述现阶段小学生语文阅读过程中存在的诸多问题,深刻地研究和分析了小学生语文阅读兴趣的重要性和必要性,并就如
当前,金融发展促进产业结构升级成为国内外学者研究的热点。本文运用区位熵指数测算中国31个省市自治州金融业的集聚程度,检验金融集聚与产业结构升级之间的空间相关关系,并
目的:研究生姜总酚对局灶性脑缺血模型(MCAO)大鼠的影响。方法:采用大鼠大脑中动脉结扎造模,将SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型对照组、尼莫地平组、生姜总酚40 ml/kg组、
目的了解云南省州(市)级疾病预防控制中心(简称疾控中心)职业卫生服务能力现状,对基层职业病防治能力做出客观评价,为政府进一步加强职业病防治工作提供决策依据。方法采用填