γ射線輻照對MgO單晶的點缺陷組態及磁性的影響

曹夢雄　馬亞茹　樊聰俐　王興宇　劉　昊　王海歐　周衛平　馬春林　譚偉石

1（南京理工大學　理學院應用物理系　軟化學與功能材料教育部重點實驗室　南京　210094）2（蘇州工業職業技術學院　蘇州　215104）3（杭州電子科技大學　材料物理研究所　杭州　310018）

γ射線輻照對MgO單晶的點缺陷組態及磁性的影響

曹夢雄1馬亞茹1樊聰俐1王興宇1劉昊2王海歐3周衛平1馬春林1譚偉石1

1（南京理工大學理學院應用物理系軟化學與功能材料教育部重點實驗室南京210094）2（蘇州工業職業技術學院蘇州215104）3（杭州電子科技大學材料物理研究所杭州310018）

對（100）取向的MgO單晶進行了不同劑量的60Co γ射線輻照，輻照劑量從30 kGy到1 750 kGy。利用同步輻射漫散射技術以及紫外-可見吸收光譜研究了輻照樣品的點缺陷情況，并將實驗測量的漫散射結果與理論計算結果進行比對，以獲得點缺陷組態的信息。利用超導量子干涉儀（Superconducting Quantum Interference Device, SQUID）測量了樣品在不同溫度下的磁性質。漫散射和吸收光譜的實驗結果表明，經γ射線輻照的MgO單晶產生了陰離子弗倫克爾缺陷，并在室溫下沒有表現出鐵磁性，只是在低溫下觀察到了順磁信號，且輻照前后樣品在零場冷卻和加場冷卻下的M-T曲線沒有變化，說明陰離子空位沒有導致MgO的d0鐵磁性。

γ射線輻照，MgO單晶，點缺陷，漫散射，d0鐵磁性

2004年，Venkatesan等［1］在沒有摻雜的HfO2薄膜中發現高溫鐵磁性。需要指出的是，在HfO2中沒有摻雜磁性離子，Hf離子自身不存在未配對的d電子或f電子，而且HfO2塊體樣品是抗磁性的。人們因此而提出了d0鐵磁性這一概念［2-3］，這挑戰了人們對于鐵磁性理論的原有認知。……