铕锰锑在高压下的输运行性质研究

以狄拉克材料铕锰锑(EuMnSb2)为研究对象,对高压下的铕锰锑样品的输运性质进行研究,得到了不同压力下铕锰锑样品电阻随压强变化的关系,从而更加深入地了解了铕锰锑样品的输运性质。


摘    要   :近几年对狄拉克材料的研究受到了凝聚态物理学家们的广泛关注。论文中我们用PPMS仪器中的高压包PCell-3对可能为狄拉克材料的铕锰锑样品进行高压下输运性质的研究。我们的研究结果表明在0GPa时,铕锰锑的电阻率随着温度的降低而降低,呈现金属行为。在T等于24K和10K左右时,铕锰锑的电阻率—温度关系曲线上出现两个扭折,这两个扭折分别由铕的反铁磁有序和铕磁矩在a方向倾斜所导致。随着压力的增大,铕锰锑电阻的大小和它与温度的关系在整个温度范围内都没有发生较大的变化,说明压力效应不明显。低温时由铕的反铁磁有序导致的扭折在压力增大的情况下没有发生温度的变化,但其扭折的现象随着压力的增大而慢慢地减小,说明磁有序对输运性质的影响。随着压力的增大而逐渐减小。另外随着压强的增加,10K时的扭折逐渐向低温移动,说明铕磁矩在a轴方向的倾斜会随着外界压强增大而逐渐被抑制。

关键词:高压; 狄拉克材料; 输运性质;

Abstract:In recent years, the research on Dirac materials has been widely concerned by condensed matter physicists. In this paper, we use pcell-3 in PPMS instrument to conduct the research on the properties of the high pressure transport of europium manganese antimony samples which may be Dirac materials. Our results show that in the 0GPa, the resistivity of the europium manganese antimony decreases with the decrease of temperature and presents the metal behavior. When T equals 24 k and 10 k, europium manganese resistivity of antimony - two kinked appears on the temperature curve, the two kinked respectively by europium anti-ferromagnetic ordered and europium magnetic moment in a direction. With the increase of pressure, the relationship between the size of europium manganese antimony resistance and its temperature has not changed much in the whole temperature range, indicating that the pressure effect is not obvious. Low temperature when the torsion caused by the anti-ferromagnetic ordered europium in pressure under the condition of not changing the temperature, but the torsion phenomenon decreases gradually with the increase of pressure, and orderly transport property of the magnetic effects. As the pressure increases, it decreases. In addition, with the increase of pressure, the torsion of 10K gradually moves to the low temperature, indicating that the tilt of europium magnetic moment in the direction of a axis will gradually be suppressed as the external pressure increases.

Keyword: High pressure; Dirac material; Transport properties;

目    录

摘    要 1

Abstract 2

第一章 引言 4

1.1狄拉克材料简介 5

1.2高压物理学简介 5

1.3高压实验技术 6

1.3.1 高压装置 6

1.3.2高压实验测量 7

1.4高压电学研究意义 9

第二章 实验设备和涉及的原理 10

2.1油压机 10

2.2综合物性测量系统(PPMS) 10

2.3四引线法测电阻 12

第三章 实验方法和过程 14

3.1高压包的封装过程 14

3.2实验方法 17

第四章 实验结果与讨论 18

4.1 名义上的压强和实际压强的对比 18

4.2铕锰锑样品电阻随着压强的变化关系 19

4.3铕锰锑样品约化电阻的变化关系 19

总结 21

参考文献 22

致谢 23

第一章 引言

Dirac材料通常是指具有狄拉克锥能带结构的一类特殊材料。最近几年来,在凝聚态物理中对于狄拉克材料的研究受到了科学家们广泛关注,这是因为狄拉克材料具有许多优良的物理特性。目前已被人们所知的狄拉克材料有石墨烯和拓扑绝缘体。许多科学家开始对这类狄拉克材料的性质进行研究。作为一种二维Dirac材料,石墨烯具有优异的生物相容性、夹杂物和高亲和力。石墨烯的传感器可以有效地防止分子变形,并能集中于目标。生物分子最终在信号放大中发挥作用,可以应用于表面拉曼增强和其他传感领域。拓扑绝缘子被用作区分导体、半导体和绝缘体的物质形式。这种材料的内部处于绝缘状态,其表面被表示为导电状态。由于拓扑绝缘子、大带隙和超低损耗的可控化学计量比,这些独特的特性使其成为自旋电子学、光电子学、量子计算和电化学领域的一个有前途的发展方向。由于其独特的能带结构,Dirac材料具有许多优异的物理性能和丰富的科学内涵,具有广阔的应用前景,并逐渐成为国内外研究的热点。