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单晶CeB6发射性能及磁电阻各向异性研究

包黎红 陶如玉 特古斯 黄颖楷 冷华倩 Anne de Visser

单晶CeB6发射性能及磁电阻各向异性研究

包黎红, 陶如玉, 特古斯, 黄颖楷, 冷华倩, Anne de Visser
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  • 采用X射线劳厄定向法对单晶CeB6的(110),(111),(210)和(310)晶面进行了定向.系统研究了不同晶面热发射性能及磁场对电阻率的影响规律.结果表明,当阴极温度为1873 K时(110),(111),(210)和(310)晶面最大发射电流密度分别为38.4,11.54,50.4和20.8 A/cm2,表现出了发射性能的“各向异性”.Richardson-Dushman公式计算逸出功结果表明,上述晶面中(210)晶面具有最低的逸出功,为2.4 eV.从实际应用来看,该晶面有望替代商业化的钨灯丝成为新一代的场发射阴极材料.磁电阻率测量结果显示,当晶体从[001]方向旋转至[011]方向时电阻率从73 μupΩ·cm变化至69 μupΩ·cm,表明电阻率在磁场中沿不同方向同样具有“各向异性”的特点.
      通信作者: 包黎红, baolihong@imnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51662034)和内蒙古自治区高等学校"青年科技英才支持计划"(批准号:NJYT-14-B03)资助的课题.
    [1]

    Mignot J M, AndréG, Robert J, Sera M, Iga F 2008 Phys. Rev. B 78 014415

    [2]

    Tanaka Y, Staub U, Narumi Y, Katsumata K, Scagnoli V, Shimomura S, Tabata Y, Onuki Y 2004 Physica B 345 78

    [3]

    Feyerherm R, Amato A, Gygax F N, Schenck A, Onuki Y, Sato N 1995 J. Magn. Magn. Mater. 140-144 1175

    [4]

    Alistair S C, Gerd F, Dmytro S I 2016 Rep. Prog. Phys. 79 066502

    [5]

    Mignot J M, Andre G, Sera M, Iga F 2007 J. Magn. Magn. Mater. 310 738

    [6]

    Zhao Y M, Ouyang L S, Zou C Y, Xu J Q, Dong Y Z, Fan Q H 2010 J. Rare Earth. 28 424

    [7]

    Daniel V, Sergiy P, Varvara P, Volodymyr F 2009 IEEE Trans. Electron Dev. 56 812

    [8]

    Gu Z Z, Xi X L, Yang J C, Xu J J 2012 Fuel 95 648

    [9]

    Zhou S L, Zhang J X, Liu D M, Bao L H 2009 J. Inorg. Mater. 24 793(in Chinese)[周身林, 张久兴, 刘丹敏, 包黎红2009无机材料学报 24 793]

    [10]

    Bao L H, Zhang J X, Zhou S L, Zhang N, Xu H 2011 Chin. Phys. Lett. 28 088101

    [11]

    Mahmoud B, Masayuki K, Toshiteru K, Hideaki O 2016 IEEE Trans. Electron Dev. 63 1326

    [12]

    Nirpendra S, Sapan M S, Tashi N, Auluck S 2007 J. Phys.:Condens. Matter 19 346226

    [13]

    Zhou S L, Zhang J X, Bao L H, Yu X G, Hu Q L, Hu D Q 2014 J. Alloys Compd. 611 130

    [14]

    Lin Z L 1997 High Power Laser Part Beams. 9 591(in Chinese)[林祖伦1997强激光与粒子束 9 591]

    [15]

    Bao L H, Tegus O, Zhang J X, Zhang X, Huang Y K 2013 J. Alloys Compd. 558 39

    [16]

    Terzioglu C, Ozturk O, Kilic A, Goodrich R G, Fisk Z 2006 J. Magn. Magn. Mater. 298 33

    [17]

    Bogach A V, GlushkovV V, Demishev S V, Samarin N A, Paderno Y B, Dukhnenko A V, Shitsevalova N Y, Sluchanko N E 2006 J. Solid State Chem. 179 2819

    [18]

    Mizuno K, Magishi K I, Kawakami M, Saito T, Koyama K, Kunii S 2003 Physica B 329-333 597

    [19]

    Nakao H, Magishi K, Wakabayashi Y, Murakami Y, Koyama K, Hirota K, Endoh Y, Kunii S 2001 J. Phys. Soc. Jpn. 70 1857

    [20]

    Effantin J M, Mingod J R, Burlet P, Bartholin H, Kunii S, Kasuya T 1985 J. Magn. Magn. Mater. 47-48 145

    [21]

    Sera M, Ichikawa H, Yokoo T, Akimitsu J, Nishi M, Kakurai K, Kunii S 2001 Phys. Rev. Lett. 86 1578

  • [1]

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  • [1] 许小勇, 钱丽洁, 胡经国. 铁磁多层膜中的力致磁电阻效应. 物理学报, 2009, 58(3): 2023-2029. doi: 10.7498/aps.58.2023
    [2] 王威, 周文政, 韦尚江, 李小娟, 常志刚, 林铁, 商丽燕, 韩奎, 段俊熙, 唐宁, 沈波, 褚君浩. GaN/AlxGa1-xN异质结二维电子气的磁电阻研究. 物理学报, 2012, 61(23): 237302. doi: 10.7498/aps.61.237302
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    [13] 程大伟, 包黎红, 张红艳, 潘晓剑, 那仁格日乐, 赵凤岐, 特古斯, 朝洛濛. 蒸发冷凝法制备超细CeB6和SmB6纳米粉末及可见光穿透特性. 物理学报, 2019, 68(24): 246101. doi: 10.7498/aps.68.20191312
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    [18] 姜宏伟, 王艾玲, 郑 鹉. 自旋阀中的各向异性磁电阻效应. 物理学报, 2005, 54(5): 2338-2341. doi: 10.7498/aps.54.2338
    [19] 阮永红, 王劲松, 许祝安, 焦正宽, 张其瑞. La1-xCaxMnO3的巨磁电阻效应. 物理学报, 1997, 46(7): 1415-1419. doi: 10.7498/aps.46.1415
    [20] 杨新娥, 杨吉生, 东剑涛, 车明日. Fe-Ag金属颗粒膜的巨磁电阻. 物理学报, 1997, 46(9): 1834-1840. doi: 10.7498/aps.46.1834
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-14
  • 修回日期:  2017-06-25
  • 刊出日期:  2017-09-20

单晶CeB6发射性能及磁电阻各向异性研究

  • 1. 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室, 内蒙古师范大学, 呼和浩特 010022;
  • 2. Van der Waals-Zeeman Institute, University of Amsterdam, Science Park 904, 1098 XH Amsterdam, The Netherlands
  • 通信作者: 包黎红, baolihong@imnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51662034)和内蒙古自治区高等学校"青年科技英才支持计划"(批准号:NJYT-14-B03)资助的课题.

摘要: 采用X射线劳厄定向法对单晶CeB6的(110),(111),(210)和(310)晶面进行了定向.系统研究了不同晶面热发射性能及磁场对电阻率的影响规律.结果表明,当阴极温度为1873 K时(110),(111),(210)和(310)晶面最大发射电流密度分别为38.4,11.54,50.4和20.8 A/cm2,表现出了发射性能的“各向异性”.Richardson-Dushman公式计算逸出功结果表明,上述晶面中(210)晶面具有最低的逸出功,为2.4 eV.从实际应用来看,该晶面有望替代商业化的钨灯丝成为新一代的场发射阴极材料.磁电阻率测量结果显示,当晶体从[001]方向旋转至[011]方向时电阻率从73 μupΩ·cm变化至69 μupΩ·cm,表明电阻率在磁场中沿不同方向同样具有“各向异性”的特点.

English Abstract

参考文献 (21)

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