Dy0.9Sm0.1FeO3单晶中的自旋组态和磁化翻转效应

低温物理学报 , 2016, 38(2): 161-166.

Dy0.9Sm0.1FeO3单晶中的自旋组态和磁化翻转效应

陈蕾 ^1, , 赵伟尧 ^2, , 曹世勋 ^3, , 郑仁奎 ^4, , 康保娟 ^5, , 张金仓 ^6,

1.上海大学物理系,上海200444;中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050

2.上海大学物理系,上海,200444

3.上海大学物理系,上海200444;上海大学材料基因组工程研究院,上海200444;上海市高温超导重点实验室,上海200444

4.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050

5.上海大学物理系,上海,200444

6.上海大学材料基因组工程研究院,上海200444;上海市高温超导重点实验室,上海200444

基金项目: 得到国家自然科学基金项目(批准号:51372149,11274221,1574194)资助的课题.Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51372149,11274221,11574194)

关键词：稀土铁氧化物 , 自旋组态 , 自旋电子学

SPIN CONFIGURATION AND MAGNETIZATION REVERSAL IN Dy0.9Sm0.1FeO3 SINGLE CRYSTAL

Keywords： rare-earth orthoferrites , spin reorientation , spintronics

我们用光学浮区法生长了稀土正铁氧体Dy0.9Sm0.1FeO3(DSFO)单晶,并通过劳厄衍射法确定了单晶样品的方向.对DSFO单晶的磁性研究表明:在DyFe(3中掺杂10％的Sm后,体系的自旋重取向转变温度从51K(DyFeO3)降低到9K,而且相变过程变成了由Γ4到Γ42再到Γ1.在12-300K区间DSFO处于Γ4组态,沿c方向Fe离子磁晶格有一个净的磁矩和一个由它诱导的稀土离子的净磁矩.稀土磁矩和Fe磁矩之间本征地反平行耦合,但一个较小的磁场可以改变反平行耦合到平行耦合.在场冷降温模式下的磁化-温度曲线测试中,我们发现在不同的磁场下磁化曲线会在不同的位置发生跳变;这一现象由稀土磁矩和Fe磁矩之间的平行反平行转变导致,有望作为特定条件下的自旋开关而应用于自旋电子学器件中.

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