【摘 要】
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三角晶格稀土化合物因其特殊的晶格结构很容易产生几何阻挫,由于几何阻挫会导致材料中丰富的物理性质,故研究这类材料对于解决凝聚态物理领域许多的基本问题有着重要意义。另外,稀土原子磁矩较大,可能具有较好的磁制冷性能。本研究中使用助熔剂法成功生长出了具有三角晶格的α-DyGa3和NdAuA14Ge2的单晶,使用X射线衍射（XRD）表征了单晶化合物的结构,利用扫描电子显微镜的能谱仪（EDS）确定了单晶化合物
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三角晶格稀土化合物因其特殊的晶格结构很容易产生几何阻挫,由于几何阻挫会导致材料中丰富的物理性质,故研究这类材料对于解决凝聚态物理领域许多的基本问题有着重要意义。另外,稀土原子磁矩较大,可能具有较好的磁制冷性能。本研究中使用助熔剂法成功生长出了具有三角晶格的α-DyGa3和NdAuA14Ge2的单晶,使用X射线衍射（XRD）表征了单晶化合物的结构,利用扫描电子显微镜的能谱仪（EDS）确定了单晶化合物的成分,通过超导量子干涉仪（SQUID）表征了磁性、磁相变等物理性质,利用综合物性测试系统（PPMS）测量了其电输运和比热性能,通过中子粉末衍射（NPD）确定化合物的磁结构。主要结论如下:我们通过自助溶剂法成功制备了 α-DyGa3单晶。α-DyGa3的反铁磁有序温度为7.2 K,ab面和c轴方向的居里外斯温度分别为-27.7（1）K和-31.3（1）K,阻挫参数约为4。中子粉末衍射的实验结果表明α-DyGa3是一种共线反铁磁体,其磁传播矢量k=（1/2,0,1/2）,磁空间群为Cc2/c（BNS#15.90,原点位于（0,0,0））,α-DyGa3的磁矩位于ab平面内并且垂直于b轴,在ab平面内呈现交替排列着的方向相反的两条铁磁条。在3.5 K时,每个Dy3+离子的磁矩大小为5.72（12）μB。采用Al-Ge助溶剂法生长了 NdAuA14Ge2化合物的单晶,通过测量多个磁场下的比热数据以及多个温度下的等温磁化曲线研究了磁相变,获得了低温磁相图。结果表明NdAuA14Ge2的反铁磁有序温度为TN=1.74 K,随着磁场增大,有序温度降低。c轴和ab面内的居里外斯温度ΘP分别约为-40 K和-30 K,阻挫参数约为23,表明NdAuAl4Ge2是良好的几何阻挫材料。在低于1.4 K的低温下沿着c轴施加磁场时,存在多次场致磁转变。在温度0.06 K的磁化曲线中,分别在Ms/3和Ms/2处观察到磁化平台。
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