以3d族过渡金属离子为探针研究钙钛矿结构钌氧化物的磁阻行为

项目名称： 以3d族过渡金属离子为探针研究钙钛矿结构钌氧化物的磁阻行为

项目编号： No.11304149

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 彭劲

作者单位： 南京大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 本项目以明晰4d族钌氧化物中晶体结构、电荷、轨道和自旋自由度之间的耦合作用，以及微扰下体系电子态的演变规律为基础，研究钌酸盐体系的特殊自旋序及调控。本项目以申请人长期在钌酸盐单晶工作为基础，通过3d族过渡金属离子为探针，探讨钌酸盐体系中RuO6八面体的结构畸变及轨道自旋耦合作用对电荷序、自旋序的影响，探寻体系中磁电耦合效应的起源，寻找新的具有应用前景的自旋电子学器件的新材料。项目拟将多晶、单晶样品相结合研究材料的本征磁电阻性质；通过多种表面测量技术细致研究单晶体表面原子组态、电子自旋、过渡金属离子附近局域电子态和相应电子结构信息。还将结合第一性原理计算不同离子的d轨道能级，费米面形状，费米面态密度等信息。研究掺杂3d离子和4d族宿主离子以及导带电子之间的耦合作用。

中文关键词： 磁电阻；钌氧化物；钙钛矿结构；相分离；自旋电子学

英文摘要： The goal of this project is to looking for novel spin order and magnetoelectronic coupling in 3d transition metal ions doped perovskite ruthenates based on the clarification of the complex interplay between lattice, spin, charge and orbital degrees of freedom and the mechanism of giant response to small stimuli. We will synthesize polycrystal and singlecrystal samples using flux and floating zone method as well as perform transport measurements under field for all of them. This will help us to exlude the grain boundary tunneling effect.Several microsctructure and surface properties characterization techniques will be applied to investigate the surface eletronic state, spin order, local eletronic state around the doping ions and so on. First-principle calculations will be used to get the information such as band energy, shape of Fermi surface, density of states and so on. Through the combination of experiment and calculation, we want to study the coupling between 3d ions and 4d ions as well as mobile carriers and find more 4d transition metal oxide with exotic magnetoelectronic coupling behavior.

英文关键词： magnetoresistance；ruthenates；perovskite；phase separation；spintronics