研究目的
通过磁学、磁光及比热研究探究磁电介质DyIG铁氧体石榴石中的低温异常现象,以理解自旋重取向转变与别洛夫点效应。
研究成果
研究证实了在TSR = 15 K处存在一级自旋重取向现象,以及在Belov点TB = 42 K附近出现的异常。这些结果为磁电效应提供了见解,并建议未来通过中子衍射和磁场特定热测量来分离各贡献因素。
研究不足
该研究仅限于低温和特定晶体取向。肖特基效应与TB点效应在比热中的重叠使得分离具有挑战性。高磁场在所有测量中均未得到充分探究。
1:实验设计与方法选择:
本研究对DyIG单晶进行了磁化强度、科顿-蒙顿效应和比热测量以分析低温异常现象。理论模型包括分子场近似和副过程效应分析。
2:样品选择与数据来源:
采用PbO/PbF2/B2O3法制备熔剂生长的DyIG单晶。样品包含用于磁化和比热测量的球形样品,以及用于磁光实验的抛光薄片。
3:实验设备与材料清单:
设备包括最高160 kOe的超导磁体、比特磁体装置、用于取向的X射线劳厄技术、用于比热的交流量热和绝热量热装置,以及用于磁化的磁强计。材料为具有特定尺寸和重量的DyIG单晶。
4:实验流程与操作步骤:
磁化强度测量采用自由旋转和沿<111>方向固定取向的抽拉法。磁光测量使用1.15 μm波长并特定对准。比热测量在1.3-300 K范围内采用交流和绝热方法进行。
5:15 μm波长并特定对准。比热测量在3-300 K范围内采用交流和绝热方法进行。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过磁化强度和CM效应的展开式分析数据,参数包括自发磁化强度、副过程磁化率和二阶项。比热数据与YIG基线对比以提取超额贡献。
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获取完整内容-
superconducting magnet
Producing DC magnetic fields up to 160 kOe for magnetization measurements.
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Bitter magnet
Used for high magnetic field experiments up to 150 kOe.
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X-ray Laüe technique equipment
Checking crystallographic orientation with accuracy within less than one degree.
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AC calorimetry setup
Measuring specific heat by heating the sample with alternating current.
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adiabatic calorimetry setup
Measuring specific heat using continuous heating method.
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magnetometer
Measuring isothermal magnetization using extraction method.
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