毕业论文移动版

在前期的研究中，我们研究磁化率、等温磁化曲线与温度的关系。关于样品的合成，我们通过自助熔剂的方式得到高质量的单晶样品ACo2Se2(A = K, Rb, and Cs)。所有合成的样品表现出金属光泽和金属性。磁化率的测试结果表明KCo2Se2和RbCo2Se2的铁磁转变温度分别为74K和76K。磁化率在顺磁状态下遵守Curie-Weiss定律。通过对磁化率温度变化曲线的拟合得到钴原子的有效磁矩分别为2。21和2。04 μB/Co。其自发磁矩0。72和0。59μB/Co。在KCo2Se2和RbCo2S2中Rhodes-Wohlfarth比率分别为3。07和3。42，表明它们的巡游电子磁性的特征。同时，我们发现在CsCo2Se2中，在外加磁场平行于ab平面、强度约为3。5T时，该系统表现出变磁行为。，这个性质在之前的多晶样品中从未提及过。[8]同时在该系统中，我们发现不同的文献报道的反铁磁温度都不一样。对于该系统表现出的不同的反铁磁转变温度其物理原因还不清楚。我们计划用核磁共振这一微观测试手段对该系统进行详细的研究，给出一个可能的解释。

2理论基础

2。1核磁共振

核磁共振（nuclear magnetic resonance 简称NMR）波谱学运用原子核的物理性质、现代电子科学和计算机技术，去研究各种分子的物理和化学结构的一门科学。这种技术在经历过将近半个世纪的发展，已经成为分子科学、生命科学和材料科学等领域研究物质结构、物理性质以及动态过程的最有效的工具之一。[9]

在1945年，由美国斯坦福大学的Bloch和哈弗大学的Purcell为首的两个实验小组首先发现的一种新现象。[10] 即在与外加磁场垂直的方向上加上角频率为ω0的发射电磁波，核磁矩在吸收发射电磁波中的能量（ ）后从低能级的位置向与它相邻的高能级进行跃迁，也可以说核自旋由 态跃迁到 态，这种现象就是核磁共振。Purcell使用的实验方法为吸收法，Bloch使用的实验方法为感应法。由于他们在核磁共振方面所做的贡献，他们于1952年获得诺贝尔物理学奖。

核磁共振主要能测出原子核的自旋—晶格豫弛、奈特位移等物理量，[11] 它是研究磁性关联的经典方法。在NMR试验中核自旋的共振频率与核自旋能级塞曼分裂能相等，由于其值数量级很小，远低于试验温度与其他能量尺度，所以对其测量范围及其狭窄。由于不同原子核的核磁共振频率不同，因此核磁共振试验何以区分不同的核的共振信号，而且有很强的分辨率。[12]

核磁共振的测量有两种方法：一种是固定外磁场不变，改变射频场的频率，得到扫频下的谱线；另一种是固定射频场频率，改变外加磁场，得到扫场下的谱线。我们所采用的就是第二种方法，固定射频场频率，改变外加磁场，得到扫场谱线。通过核磁共振谱的共振频率、线型、线宽，可以得到晶体的结构和磁性信息。文献综述

2。2核磁共振吸收

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。[13]原子核自旋会产生磁矩，磁矩大小和原子核的自旋角动量成正比，即 ，其中 为原子核的自旋角动量。在外加磁场中原子核磁矩会绕磁场方向旋转，类似于陀螺绕转动轴的旋转，称为进动，进动具有一定的频率和能量值。原子核的进动频率只和外场强度以及原子核自身的性质有关，也就是说，对于某种特定的元素的原子，在一定强度的磁场中，其原子核的进动频率是固定值。

原子核进动的能量跟原子核磁矩、磁场、以及磁矩与磁场的夹角相关。根据量子力学，原子核磁矩和磁场的夹角是一些分离的值，并不是连续的，这是由原子核的磁量子数决定的。原子核磁矩只能在几个特定的方向之间跳跃，而不能取任意方向，这导致了原子核的能量具有一系列分离的值，即一系列能级。这种现象也被称为原子核在磁场中能级发生塞曼分裂。当外加射频信号的能量恰好是原子核的能级差时，即射频场的频率与原子核自旋进动频率相同时，原子核会吸收射频信号的能量发生跃迁，即原子核磁矩从一个方向跳跃到另一个方向。对于某种特定的原子核，在确定大小的外加磁场中，只吸收具有某一特定频率的射频场提供的能量，从而形成一个核磁共振信号。所以在外场中的单个原子核发生核磁共振的条件为 ，其中 为原子核的旋磁比，H为原子核所受磁场。 (责任编辑：qin)