1、在自然界中，氧化物是一種十分普遍存在的化合物。而相應的由磁性氧化物組成的功能性材料也被人們大量的應用到生產和生活中。在氧化物組成的磁性材料中，由于存在晶格、電荷、自旋和軌道等多種自由度之間的相互作用，能夠產生許多新奇的物理行為。這些氧化物磁性材料不僅為例如龐磁阻材料、多鐵性材料、磁熱開關材料等基礎科學研究領域中開拓了廣闊空間，在信息儲存、能量轉換、電子傳感等日常生活中的各個領域也得到了廣泛的實際應用。隨著科技的日新月異和應用技術的不斷發(fā)

2、展，這些由氧化物構成的磁性材料更能得到蓬勃的發(fā)展。近年來，人們發(fā)現(xiàn)在氧化物磁性材料中，熱輸運行為能表現(xiàn)出很奇特的性質。在這些材料中，與磁性相關的元激發(fā)可以參與傳導熱量或者散射聲子，與聲子存在非常強的耦合作用。因而，研究這類材料的熱輸運行為，有助于更深刻的理解在典型氧化物磁性材料中磁激發(fā)以及其磁基態(tài)行為等。
　　在本論文，我們針對準一維量子磁體Cu3(CO3)2(OH)2、多層鈣鈦礦材料GdBaMn2O5.0、具有zigzag自旋鏈

3、的阻挫磁性材料SrEr2O4等幾種氧化物磁性材料熱導率進行了熱輸運性質的測量與研究，論文共分為四章，每章主要內容概括如下:
　　第一章綜述了氧化物磁性材料中的熱輸運性質研究進展。首先介紹了低維磁性一些基礎知識以及研究背景，接著討論的是在一些低維量子磁性材料中，特別是在存在自旋能隙體系中，磁激發(fā)對聲子熱導率的兩種表現(xiàn)行為:傳導熱量和散射聲子。然后介紹了具有低維阻挫自旋鏈SrLn2O4(Ln=Gd，Dy,Ho，Er,Tm和Yb)的研究

4、背景與進展，對其體系存在的各種相互作用進行闡述，分析了這類材料的相圖。最后介紹了層狀鈣鈦礦材料中，磁振子熱傳導貢獻以及其中存在的自旋聲子耦合現(xiàn)象。
　　第二章報道了準一維反鐵磁類鉆石自旋鏈材料Cu3(CO3)2(OH)2低溫比熱以及低溫強磁場下的熱導率研究。實驗發(fā)現(xiàn)，零場下，熱導率在低溫下的很大一段溫區(qū)內都比較小并且表現(xiàn)出顯著的三峰結構。磁場沿著和垂直于自旋鏈方向的熱導率變化行為與磁比熱在磁場下的變化行為十分一致?；诼曌訜釋蔇

5、ebye模型的數(shù)據分析表明，該體系的熱輸運僅是單純的聲子熱傳導行為，磁激發(fā)主要是散射聲子而不是傳導熱量。零場熱導曲線上的三峰結構可以被兩個不同的聲子共振散射過程很好地描述。
　　第三章主要介紹了多層鈣鈦礦磁性材料GdBaMn2O5.0單晶的熱輸運行為。GdBaMn2O5.0是一個亞鐵磁材料，Mn離子在TN=144K會發(fā)生一個反鐵磁轉變。我們的實驗結果發(fā)現(xiàn)，沿著c方向的熱導率在Néel溫度以下表現(xiàn)出一個較寬的鼓包，這表明沿著c方向有

6、磁振子的熱輸運貢獻。而在a方向，熱導率隨溫度變化的曲線在Néel溫度附近，卻表現(xiàn)出了一個扭折的行為。這是由于在臨界相變處，存在很強的磁振子對聲子的散射現(xiàn)象，導致熱導率在此處減小。另外，我們還發(fā)現(xiàn)在很低溫度下，熱導率隨磁場變化基本上表現(xiàn)Gd3+離子順磁散射的特性，然而在強場下卻變化比較小，這表明在這樣很低的溫度下，Gd3+和Mn2+/Mn3+相互作用還是很強的。
　　第四章介紹了具有zigzag自旋鏈結構的阻挫磁性材料SrEr2O4

7、單晶在低溫強磁場下a和c方向熱導率測量結果。實驗發(fā)現(xiàn)，磁場沿著兩a和c方向，體系表現(xiàn)出完全不同的磁行為。當磁場平行于c方向，出現(xiàn)Néel磁有序的Er1離子組成的自旋鏈在0.5T附近先發(fā)生一個磁轉變，出現(xiàn)了一半Er1自旋轉到a方向這樣的一個中間態(tài)。然后隨著磁場增加，Er1自旋逐漸被極化，熱導率開始恢復。繼續(xù)加磁場，另一條由Er2離子組成的自旋鏈也逐漸被極化。一個有趣的現(xiàn)象就是在兩條鏈先后被極化之間我們在熱導率上觀察到了“類平臺”行為。沿著