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宽频电动力学测量技术在铁酸铋晶体上的应用

热7 handsomeland 添加于 2010-01-31 10:21

作者
陆俊
摘要
多铁性材料是同时具有外电场可逆转的自发电荷有序和外磁场可逆转的自发自旋有序态的一类晶体，外界电场、磁场、电磁波等均有可能和它们相互影响，这使得多铁性材料有可能蕴含丰富的新颖物理问题从而具备广阔的应用前景。在多铁性材料这一前沿课题发展的过程中，从实验的角度，在纷繁复杂的多铁性新结果中探求本征的物理现象是一个不可回避的重要问题。在材料质量优良的前提下，研究其本征物理现象过程的实质是为了探求可信的测量技术。纵观文献，与多铁性能相关的测量结果，绝大多数都是基于一定频率和温度窗口内的电动力学测量技术，诸如铁电回线、磁化回线、介电常数、磁导率、磁电耦合系数、光学性能等。所以系统的研究宽频电动力学测量技术对于开展可信的多铁性测量、避免多铁性实验假象结果、推动多铁性材料前沿良性发展具有积极意义。本工作一方面从直流测量、低频到红外之间(1 毫赫兹 ~ 1 千太赫兹)跨越18 个数量级的宽频范围内针对多铁性能进行可信电动力学测量和分析方法进行系统论述。另一方面使用超纯原料和长时间热力学分析法研究铁酸铋的热力学性质，由此得到准确的铁酸铋包晶转变温度，完善了氧化铋-氧化铁赝二元的相图，并在该相平衡图的指导下制备出迄今报道最纯、具有优异的铁电性和纯粹的反铁磁性的铁酸铋单晶。本工作用可信的宽频电动力学测量与分析技术和优质的铁酸铋单晶材料相结合研究铁酸铋材料本征的性能，结果发现: 1) 铁酸铋晶体是典型的反铁磁体，反铁磁转变温度在635 K 附近，除此之外，在2-800 K 之间未发现自旋重取向或自旋玻璃转变等其他磁性转变点。 2) 室温下铁酸铋晶体赝立方轴c 向的本征介电常数在频率120 GHz 附近约为54，而带有电接触小于1 MHz 的表观介电常数通常很高，这是因为Maxwell-Wagner 效应的影响。
详细资料
- 文献种类: PhD's Thesis
- 期卷页: 2010年
- 日期: 2010-1-1
学科领域自然科学 » 物理学
标签
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我的博士论文中文版，英文版将在2010年7月份之前完工。
自认为该文献在以下两个方面值得相关同行一看：
1）多铁性材料的宽频电动力学测量技术详解；
2）铁酸铋晶体热力学、晶体生长、电动力学性能方面迄今最为全面的综述之一。

下载地址： http://dl.dropbox.com/u/3640026/thesis_jlu.pdf

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