Half-Heusler结构半金属材料的磁特性和电输运特性

近年来，在电子的输运过程中，操作和利用电子的另一内禀特性—“自旋”受到人们的重视并由此在凝聚态物理中产生了一门新的前沿学科—自旋电子学(spintronics)。自旋电子学由于其丰富的物理内涵和巨大的应用前景，引起了物理学界和材料学界的广泛兴趣。半金属是自旋电子学材料的重要组成部分。从能带结构来看，半金属材料是两种自旋取向电子能带不对称的结果。对于半金属材料，其一自旋取向的子能带位于费米面处，而另一自旋取向的子能带与费米面附近存在带隙。现在发现的具有半金属性的材料有半Heusler结构材料、CrO2等金红石结构材料、Fe3O4等尖晶石结构的铁氧体材料等。由于半Heusler结构材料具有较高的居里温度和广阔的应用前景，从而成为该技术领域的研究热点。本工作对半Heusler结构材料ZnxNi1-xMnSb和CuxNi1-xMnSb合金样品进行了制备研究、基本磁性研究和其他物性研究。 NiMnSb半金属是一种典型的半Heusler结构半金属材料。传统的制备方法是电弧熔炼法或电磁感应熔融法。我们尝试了一种新的制备方法—固相反应法，成功制备了NiMnSb半金属样品材料。实验表明烧结条件对材料结构和磁性能有重要影响。结果表明在600℃-800℃的温度条件下，烧结4h制备的多晶样品具有较大尺寸的晶粒，具有较稳定的晶体结构及物理性能。