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非均匀系统磁输运性质的研究

作　者: 鞠艳
导　师: 李振亚
学　校: 苏州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 自旋相关散射有效介质理论双通道模型磁性小聚集体磁颗粒磁颗粒集团
分类号: O484.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

巨磁阻效应的发现，导致了一个如何正确看待非均匀系统中磁输运性质的问题，并使电子输运状况依赖于自旋内禀属性的物理观念逐渐形成。在金属颗粒复合膜和掺杂钙钛矿锰酸盐薄膜这两种磁非均匀系统中，磁阻效应一般被认为源于和自旋相关的散射机制。施加磁场后，自旋向上和自旋向下两电子通道的对称破缺导致磁阻巨幅下降的现象。颗粒复合膜中巨磁阻效应理论研究主要有两条途径：一条是将多层膜中巨磁阻效应的量子方法和半经典方法推广到颗粒复合体系，另一条是直接利用有效介质理论和双通道模型的唯象方法。本文采取了后一条途径，具体考虑多种磁组分形态对巨磁阻效应的影响，详细讨论了巨磁阻的温度效应和浓度效应。有效介质理论能够有效地处理颗粒复合体系的输运性质。它假设体系中各种组分以颗粒形态随意分布，用等效介质替代被研究颗粒外部的介质分布，并且自洽地求出体系的等效电导率。然而，由于有效介质理论忽略了复合介质的真实结构，常使一些关于系统等效性质的计算结果不尽人意。实际上，磁组分的形态并不完全是单畴的磁颗粒，还可以是只由几个磁原子构成的磁性小聚集体和由磁颗粒相连形成的大集团，应当区别各种磁阻分形态的贡献。我们在文中计入磁性小聚集体的影响，考虑不同的样品中小聚集体和磁颗粒占据的比率发生变化，理论结果可以很好地拟合巨磁阻温度效应的相关实验数据。计入磁颗粒集团的影响，改进有效介质理论，采用有效集团模型，可以对巨磁阻浓度效应恰当地定性解释。我们还唯象地解释了掺杂钙钛矿锰酸盐薄膜中磁阻现象的温度效应。由于局部偏离铁磁序的情形，这种薄膜内同样存在小的磁性聚集体。与此同时，薄膜的拓扑形态分为颗粒区域和颗粒边界区域。在颗粒区域内，小聚集体之间具有强关联耦合作用，是这种非均匀体系庞磁阻效应的成因。在颗粒边界区域内，小聚集体之间没有耦合作用，导致低温区域出现类似颗粒复合膜中巨磁阻效应的温度行为。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-6
第一章前言  6-14
  1．1 实验研究概况  6-9
  1．2 主要理论模型  9-12
  1．3 本文的主要工作  12-14
第二章颗粒复合膜中巨磁阻的温度效应  14-21
  2．1 理论模型  15-17
  2．2 与实验结论的比较  17-21
第三章颗粒复合膜中巨磁阻的浓度效应  21-30
  3．1 有效集团模型  21-23
  3．2 有效集团模型的应用  23-24
  3．3 对集团浓度的讨论  24-25
  3．4 结果与讨论  25-30
第四章多晶锰酸盐薄膜的磁阻效应  30-37
  4．1 理论模型  31-33
  4．2 数值结果和讨论  33-37
结束语  37-38
参考文献  38-42
攻读硕士学位期间完成的论文  42-43
致谢  43

非均匀系统磁输运性质的研究

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