钙钛矿稀土锰氧化物La2-2xSr1+2xMn2O7单晶的ESR研究

钙钛矿锰氧化物的CMR效应一般发生在居里温度以上一定区域，准二维结构La2-2xSr1+2xMn2O7系统由于维度减少在研究各向异性自旋、电荷、晶格以及轨道自由度关等方面比传统的ABO3型锰氧化物具有更多优势。本项目通过电子自旋共振ESR、磁化率和磁电阻等实验手段拟研究：a）详细分析(La0.8Eu0.2)2-2xSr1+2xMn2O7(x=0.33)单晶及其母体样品在高于居里温度的磁耦合情况。探究体系的Griffiths 相，研究Griffiths 相温度受掺杂浓度、容忍因子及晶体各向异性的影响，理解Griffiths相存在的原因及与CMR效应的关联。b）借助ESR研究系统内MnO2双层间的耦合及系统的磁性关联，进一步分析ESR谱线的参数：共振场Hr、线宽△Hpp及g因子随温度的变化。该研究必将丰富国际上对双层锰氧化物研究的内容，为磁性关联的研究提供一个新的视角。

在凝聚态物理中，钙钛矿结构锰氧化物因其特殊的结构表现出的独特的物理化学性质，成为凝聚态物理中的重要研究对象之一，在这一体系中，电荷、自旋、轨道和晶格之间存在复杂的交互耦合作用，从而会使得体系出现丰富的物理现象。电子自旋共振（ ESR）是一种研究磁性关联的很有效的的实验手段。通过测量样 品的变温ESR谱线，分析谱线参数随温度的变化关系，能够获得很多关于静态和 动态磁耦合的信息。本文利用电子自旋共振（ ESR）技术对多种锰氧化物进行了 深入研究，包括ABO3型以及层状La2-2 xSr1+2 xMn2O7锰氧化物体系，获得了关于磁性关联的很多信息，有助于理解这一体系的基本问题。采用传统固相反应法制备高质量的钙钛矿锰氧化物多晶样品，利用光学浮区炉方法制备实验所需的单晶样品，制备双层锰氧化物La2-2xSr1+2xMn2O7系列单晶样品，并通过超导量子磁强计(SQUID) 和标准四端引线法、电子自旋共振谱仪(ESR)和多功能物性测量系统(PPMS)对样品的磁性和电性等物理性质进行了研究。