硫属尖晶石体系自旋、轨道有序及相互作用研究

硫属尖晶石体系存在阻挫以及电荷、自旋、轨道、晶格等多种自由度的耦合，表现出丰富的物理现象，目前该体系中许多基本的物理问题如磁电耦合的起因、阻挫如何调节自旋、轨道序等还不清楚，各种量子有序态的调控研究是当前凝聚态物理研究的热点。本项目将在已有工作基础上，选取硫属尖晶石AB2X4（A = Fe, Cd, Zn, Hg; B = Cr, Al; X = S, Se）为研究对象，着重研究A位离子的轨道有序以及B位离子的自旋有序现象，通过外加磁场、压力及化学掺杂等手段调节体系自旋、轨道序的形成过程，深入理解阻挫、无序、磁性交换作用等对自旋、轨道序的制约机理，并建立宏观物性和各种有序态之间的关联。

过渡金属硫属化合物存在阻挫以及电荷、自旋、轨道、晶格等多种自由度的耦合，本项目以阐明各种序参量之间的竞争以及制约关系为目标，在尖晶石体系中着重研究了自旋、轨道有序现象，在新型铁硫族超导体中研究了磁有序和超导序的共存与竞争。主要研究成果如下：1. 澄清了CdCr2S4庞磁电容效应的起因；2. 研究了FeCr2S4材料伴随轨道有序磁化强度反常的起因；3. 研究了ZnCr2S4、ZnCr2Se4、MnCr2O4、CoCr2O4等样品磁阻挫导致的复杂磁有序；4.给出了KxFe2-y Se2-zSz磁性和超导电性共存的实验证据，5.实验发现氧的引入通过抑制反铁磁有序使Fe1.05Te单晶表现出超导电性。