【摘 要】
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自从2004年以来,石墨烯因其独特的电子和光学特性而被广泛的研究。得益于技术的进步,在此后的十几年里,科学家迅速将研究范围扩展到其他二维材料,如黑磷、硅烯、氮化硼、过渡金属二硫族化合物等。其中磁性范德瓦尔斯材料尤其受到关注,有望为应用和基础研究提供新的可能性。在二维材料中引入磁性创造出大量的研究机会,包括对一些理论模型的检验和新奇量子效应的研究,如伊辛相变和量子反常霍尔效应等。此外,其对于自旋电子
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自从2004年以来,石墨烯因其独特的电子和光学特性而被广泛的研究。得益于技术的进步,在此后的十几年里,科学家迅速将研究范围扩展到其他二维材料,如黑磷、硅烯、氮化硼、过渡金属二硫族化合物等。其中磁性范德瓦尔斯材料尤其受到关注,有望为应用和基础研究提供新的可能性。在二维材料中引入磁性创造出大量的研究机会,包括对一些理论模型的检验和新奇量子效应的研究,如伊辛相变和量子反常霍尔效应等。此外,其对于自旋电子学也是至关重要的。高压提供了一种简单干净的方法,能够可控地增加材料的密度,改变晶体结构和局域自旋间的磁交换相互作用,被广泛用于凝聚态物理和材料科学领域。金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cell,简称DAC）是目前实验室应用最广泛的高压发生装置,具有压力极限高和金刚石压砧对电磁辐射透过率高的优点。利用DAC,通过低温电阻率、霍尔电阻率、量子振荡、直流磁化和交流磁化率测量,辅以中子衍射、同步辐射X射线衍射和拉曼散射表征,可以研究压力调控晶体结构转变、磁转变、超导转变及量子相变。在本论文中,我们采用金刚石对顶砧结合同步辐射X射线衍射、拉曼散射和电输运测量等技术,对磁性材料Cr4.14Te8和Mn3Sn进行了压力调控研究。研究结果包括:（1）压力对Mn3 Sn磁转变及反常霍尔效应的调控。Mn3Sn在200 K附近存在磁结构转变,压力先是抑制其转变温度,在5 GPa发生等结构电子拓扑相变,随后转变温度开始上升。在霍尔效应的研究中发现,仅在压力低于5 GPa时存在反常霍尔效应。综合高压输运的实验结果,绘制了Mn3Sn的反常霍尔效应的压力-温度相图。（2）压力对Cr4.14Te8晶体结构及电输运性质的调控。X射线衍射研究发现,在高达60 GPa的压力下没有发生晶体结构相变,但晶格参数在15～23 GPa存在明显异常的变化,尤其晶格常数c和a的比值（c/a）呈深V形。同时拉曼光谱在13 GPa出现新的拉曼峰。因此我们认为这里发生了等结构电子拓扑相变。通过电输运测量,发现样品发生金属-半导体-密度波相变,分别发生在10 GPa和18 GPa。在10 GPa时,Cr4.14Te8的反常霍尔效应完全消失,表明样品铁磁相转变为顺磁相。在10～15 GPa,由于费米面的变化,发生负的非线性磁阻到正的线性磁阻的变化。
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