自旋鏈化合物Gd2-xNdxBaNiO5的磁化與ESR研究.pdf

1、自旋鏈化合物R2BaNiO5(R=稀土元素)是一個(gè)被公認(rèn)為研究準(zhǔn)一維磁性的很有前途的模型系統(tǒng)之一。具有線性Haldane鏈的鎳酸鹽R2BaNiO5，由于它們結(jié)構(gòu)的特殊性，所以是研究從一維（1D）量子到三維（3D）經(jīng)典交叉行為的很好的模型材料。然而，R2BaNiO5的磁性仍然存在爭(zhēng)議。本文我們對(duì)于自旋鏈化合物Gd2-xNdxBaNiO5(x=0~2.0)的Gd與Nd的混合效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要利用磁化和ESR測(cè)量研究它們的磁性。

2、>　　采用固相法制備化合物Gd2-xNdxBaNiO5(x=0~2.0)的一系列多晶粉末樣品。X射線衍射（XRD）圖譜以及晶格常數(shù)說(shuō)明所有樣品均為單相，晶體結(jié)構(gòu)為正交晶系（空間群Immm）。Gd2-xNdxBaNiO5樣品的M(T)曲線與1/χ(T)曲線證實(shí)了自旋跳變（spin-flop）相變和自旋重取向（spin-reorientation）的存在。同時(shí)磁化測(cè)量數(shù)據(jù)表明，化合物Gd2-xNdxBaNiO5存在一個(gè)由經(jīng)典到量子的相變，相

3、變的主要原因是Gd和Nd之間的相互影響和相互作用。首先，Gd-富樣品的M(T)曲線隨著溫度T單調(diào)遞增，然而，Nd-富樣品的M(T)曲線卻由于Gd/Nd與Ni的激發(fā)存在極大值與極小值。其次，Gd-富樣品的1/χ(T)曲線遵循居里-外斯定律，但是Nd-富樣品卻不遵循。因此，Gd-富樣品的磁性接近于經(jīng)典磁性，而Nd-富樣品的磁性是量子磁性。這一經(jīng)典-量子相變與由于Nd摻雜而增強(qiáng)的磁各向異性有關(guān)。
　　同時(shí)我們測(cè)量了Gd2BaNiO5多晶