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本文对磁性弛豫铁电材料介电性质的研究做了以下三个方面的工作:
1.磁性弛豫铁电材料的耦合机制的研究。
对于普通铁电磁材料中的磁电耦合机制的研究,理论上已做了大量的工作。但是对磁性弛豫铁电材料耦合机制的研究,到目前为止,还被没有涉及过。基于SRBRF模型和Heisenberg模型,提出了形如的磁电耦合形式。应用复制理论和平均场理论,发现:在没有外电场的情况下,弛豫铁电子系统中无量纲序参量场关联对磁子系统的性质不发生影响,而最近邻的磁自旋对关联则通过磁电耦合影响着弛豫铁电子系统的介电性质。并且计算出了在磁性弛豫铁电材料中起关键性作用的最近邻的磁自旋对关联及其涨落。
2.磁性弛豫铁电材料CdCr<,2>S<,4>静态介电性质研究。
磁性弛豫铁电材料中自发磁序的出现,导致了系统的介电常数在磁相变温度附近的介电异常。研究认为:因自发磁序而产生的最近邻磁自旋对关联通过磁电耦合修正弛豫铁电子系统中极化集团之间的随机相互作用,改变了系统的球玻璃序参量q在磁相变温度附近的值,导致系统的静态介电常数的异常。
3.磁性弛豫铁电材料CdCr<,2>S<,4>的动态性质研究。
CdCr<,2>S<,4>是磁性弛豫铁电材料的一个代表,在高温时,它的介电性质满足普通弛豫铁电体的介电特性,在84.5K时,发生顺磁一铁磁相变。基于超顺电模型,研究认为:最近邻自旋对关联通过磁电耦合修正阻碍极化集团翻转的激活能的大小,使得被冻结在某一方向上的极化集团在温度低于磁有序温度时又能够在它的可能取向上进行热翻转,改变了极化集团弛豫时间的分布,从而导致了介电性质在磁有序处的介电异常。同时,考虑了磁场对介电常数的影响,得出的磁电容效应和实验数据的很好吻合进一步证实了想法的正确性。