强关联锰氧化物中的磁致量子相变及其磁热效应研究

We will systematically study on the magnetic field induced multiple metamagnetic quantum phase transition behavior and its applications in strong correlated manganites, with the methods of structure analysis, physical property measurement, model fitting and theory calculation. By the observation and comparison of mesoscopic-scale magnetic structure before and after the phase transitions, we can deeply discuss the intrinsic origins of multiple metamagnetic quantum phase transitions with necessary theoretical analysis, based on the phase separation and electron nematic order models. In addition, considering of the studies on the magnetocaloric effect in alloys and the potential industry applications of magnetocaloric transition,we will try to study the magnetic cooling effect in these functional materials in a limited closed system which can reach very low temperatures in the laboratory. The research would play a very active and important role in industrial applications as soon as possible for this kind of functional materials.

本项目以低温下具有明显的变磁性量子相变行为的强关联锰氧化物材料为主要研究对象，采用结构分析、物性测量、模型拟合和理论计算相结合的方法，对多重磁致量子效应及其应用进行系统研究。主要通过对相变前后材料内部介观及其以下尺度磁结构变化的对比观察与推理，从相分离和电子向列有序两个模型出发，结合必要的理论分析，深入探讨导致其发生变磁性量子相变的本质原因。另外，考虑到该磁热转变效应可能在工业上作为磁制冷材料的应用，结合对稀土合金中磁热效应的研究，我们尝试在实验室可以达到极低温度的有限封闭系统中，初步探讨该类功能材料的制冷效果，该项研究对于尽早实现该类化合物在工业上的应用具有非常积极和重要的作用。

本项目以低温下具有明显的变磁性量子相变行为的强关联锰氧化物材料为主要研究对象，采用结构分析、物性测量、模型拟合和理论计算相结合的方法，对多重磁致量子相变行为及其与之相关的磁化弛豫等现象进行了系统研究。主要通过对相变前后材料内部介观及其以下尺度磁结构变化的对比观察与推理，从相分离和电子向列有序两个模型出发，结合必要的理论分析，深入探讨了导致其发生变磁性量子相变的本质原因。另外，考虑到该磁热转变效应可能在工业上作为磁制冷材料的应用，结合对稀土合金中磁热效应的研究，我们尝试在实验室可以达到极低温度的有限封闭系统中，初步探讨该类功能材料的制冷效果，该项研究对于尽早实现该类化合物在工业上的应用具有非常积极和重要的作用。.另外，我们还深入研究了超纯H2O的低温电输运性能，发现超纯H2O降温结冰（ice）后在20 K附近介电常数出现反常，出现介电常数的最小值现象，并且随着压力的增大呈现有规律的变化，说明存在新的有序相，从而丰富了水的相图研究。