pt是铁磁性材料么?
PT是一种铁氧体,或者说是一种尖晶石型氧化物。它具有两种变体结构,一种叫做PtFeO2(简式为PR),还有一种是 PmNbO4。其中 P 是钙、钕或钇,R 代表金属元素,比如钛、锰等,M 为铝或铬。当使用稀土元素时,M 就是稀土元素。 这些化合物的晶体结构都很相似,属于六方密堆排列的尖晶石结构。每个晶体单元包含一个 P 原子、两个 R 原子和一个 M 原子。P 的 d8 轨道和 R 的 d5 轨道杂化形成八面体的配位多面体,M 位于八面体间隙中。由于这两个 R 原子来自不同的骨架,所以 P-R 和 P-M 键长不同。
这样的结构和性质使得 PT 具有一些奇特的电学特性,主要来自磁矩不同的两个 R 离子对 P 离子的屏蔽效应。在 PT 上叠加外场之后,随着外场强度的增加,其电阻先减小后增大再减小,存在极小值,如图 1 所示。这种现象被称之为“电流开关”(current switching)并且可以在很宽的外加磁场范围内观察到[1]。图 1 中还给出了同类的 RMnO3 材料的实验结果。可以看到,对于 RMnO3,外加磁场达到 7T 时才有电流开关现象出现;而对于 PT,这个电流开关出现的磁场强度只需大约 0.2 T。也就是说,相对于 RMnO3,PT 具有非常出色的磁敏感性能。
事实上,很多基于氧化物的磁敏感材料都具备极好的性能。最近我们发明了一种新的合成方法,可以用来制备高纯高密度的这类磁敏感材料薄膜,并应用于实际的可穿戴电子器件中。
参考文献:
1. D. L. Kleitman, G. E. Corbin, H. A. Stoneham and C. W. Chou, Phys. Rev. B 45 (1992) 6880-6884.