ساخت و بررسي خواص مغناطيسي و الكتريكي آلياژ پادفرومغناطيس Mn3 Sn1−𝑥 Sb𝑥

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

اخيراً پادفرومغناطيس‌هاي نيمه فلزات وايل Mn3Sn به دليل خواص الكتريكي و مغناطيسي جالب و كاربردي در اسپينترونيك، مانند اثر هال غيرعادي بزرگ، اثر كر، اثر نرنست غيرعادي بزرگ و... مورد توجه بسياري از پژوهشگران قرار گرفته‌اند. اثر هال غيرعادي بزرگ در لايه‌نازك Mn3Sn از اهميت ويژه‌اي برخوردار است و براي كاربرد در اسپينترونيك پادفرومغناطيس ضروري است. در اين پژوهش روش ساخت آلياژ بس‌بلور Mn3Sn، Mn3Sn1-xSbx و Mn3Sn0.9Bi0.1 به روش ذوب قوسي تحت اتمسفر آرگون مورد بررسي قرار گرفته است. مغناطش و مقاومت الكتريكي بر حسب دما براي نمونه‌هاي بس‌بلور توده‌اي مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه با آلايش Sb در جايگاه اتم Sn در آلياژ Mn3Sn، دماي نيل كاهش پيدا مي‌كند، به‌طوري كه براي آلياژ Mn3Sn0.9Sb0.1، دماي نيل K 325، براي Mn3Sn0.8Sb0.2، دماي نيل K 275 و براي Mn3Sn0.7Sb0.3، دماي نيل K 216 به‌دست مي‌آيد. همچنين آلياژهاي Mn3Sn و Mn3Sn0.9Sb0.1 در دماي پايين داراي فاز مغناطيسي اسپين شيشه‌اي هستند. در ادامه پژوهش ساخت لايه‌نازك به روش لايه‌نشاني ليزر پالسي انجام شده‌است و رشد لايه‌نازك Mn3Sn و Mn3Sn0.9Sb0.1 بر زيرلايه‌هاي Al2O3 و SiO2/Si به روش لايه‌نشاني ليزر پالسي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه لايه‌نازك‌هاي Mn3Sn و Mn3Sn0.9Sb0.1 به ضخامت‌هاي حدود 110، 120 و 175 نانومتر در دماي اتاق اثر هال غيرعادي بزرگ را از خود نشان مي‌دهند. بيشترين مقدار مقاومت هال غيرعادي اندازه‌گيري شده برابر 4μΩ cm |ΔρH|≈ به‌دست آمد.

223317

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان