Получение монокристаллов легированных манганитов лантана методом бестигельной зонной плавки, исследование их магнитных и транспортных свойств в области промежуточного и сильного легирования стронцием

• Автор: Арсёнов, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Краткая характеристика соединения LaMnOj
1.2. Твердые растворы
1.3. Электронная структура
1.3.1. Ионная модель
1.3.2. Зонная модель
1.4. Магнитные свойства
1.4.1. Магнитные структуры
1.4.1.1. ЬаМпОз
1.4.1.2.Lai.xCaxMn0
1.4.1.3.Рп.хСахМп0
1.4.1.4. Другие системы
1.4.2. Температура Кюри, намагниченность и магнитная восприимчивость
1.4.2.1. Температура Кюри
1.4.2.2. Намагниченность
1.4.2.3. Магнитная восприимчивость
1.4.3. Влияние давления и эффект магнитострикции
1.4.4. Фазовые переходы индуцированные магнитным полем
1.4.5. Модели магнетизма
1.4.6. Магнитные свойства при 0<х<0,
1.5. Фазовое разделение
1.6. Транспортные свойства
1.6.1. Сопротивление и магнетосопротивление
1.6.1.1. Зависимость сопротивления от уровня легирования
1.6.1.2. Проводимость в ферромагнитном состоянии
1.6.1.3. Влияние фазовых переходов на сопротивление
1.6.1.4. Магнетосопротивление
1.6.1.5. Сопротивление в парамагнитном состоянии
1.6.1.6. Эффект Яна-Теллера
1.6.2. Модели проводимости
2. ПОЛУЧЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЛЕГИРОВАННЫХ МАНГАНИТОВ ЛАНТАНА
И ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИХ КАЧЕСТВО
2.1Л. Выбор метода выращивания монокристаллов
легированных манганитов Ьа
2Л.2. Методика эксперимента
2Л .3. Приготовление заготовок для зонной плавки
2.2. Рост монокристаллов нелегированного ЬаМпОз
2.3.1. Рост монокристаллов Ьа1-х8гхМп
2.3.2. Рост монокристаллов Еа1_х8гхМп03 на поликристаллическую затравку
2.3.3. Рост монокристаллов Ьа1.х8гхМпОз на ориентированную затравку
2.4.1. Рост монокристаллов Ьа1.хСахМп
2.4.2. Рост монокристаллов (ЬаьхСаДМпОз (х = 0.2,0.3)
с использованием метода "движущегося растворителя"
2.5. Результаты и выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ, МАГНИТНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ МОНОКРИСТАЛЛОВ Еа1.х8гхМпОз+г ПРИ х«0,
3.1. Методика эксперимента
3.2. Кристаллическая и магнитная структура
3.3. Исследование магнитных и транспортных свойств во внешнем магнитном поле
и под давлением
3.4. Исследование магнитных и транспортных свойств в окрестности Тою”
3.5. Магнитные свойства
3.5.1. Особенности изотерм М(Н). Влияние условий охлаждения на низкотемпературные магнитные свойства: гетерогенное и гомогенное магнитное состояние в ЬаодЗгодМпОз
3.5.2. Температурные зависимости намагниченности,
измеренные в режимах ZFC и БС
3.5.3. ас-восприимчивость при разных частотах
и амплитудах модулирующего поля
3.6. Результаты и выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ МАНГАНИТА ЛАНТАНА,
СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННОГО СТРОНЦИЕМ
4.2. Методика эксперимента
4.3. Магнитные свойства
4.4. Транспортные свойства
4.4.1. Магниторезистивный эффект
4.4.2. Эффект Холла
4.5. Результаты и выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

локализованными и перемещающимися электронами Ц двойной обмен, описываемый параметром 1, и случайный потенциал Е, (в кристаллической позиции 1). В работе /60/ были рассмотрены только два вида позиций соответствующих Мп3+ и Мп4+. В результате такого выбора была обнаружена возможность расщепления зоны, если колебания случайного потенциала достаточно велики. Щель, которая может образоваться выше температуры Кюри, уменьшается в ферромагнитном состоянии. Эффект может быть настолько силен, что щель полностью исчезнет и система перейдет в металлическое состояние с уровнем Ферми в частично заполненной и полностью поляризованной по спину зоне. В работе /61/ была проанализирована возможность андерсоновской локализации. Первый интересный результат относится к случаю отсутствия случайного потенциала (Ег=Е). В зависимости от отношения .1ц/1 в плотности состояний может возникнуть расщепление на две зоны (по спину), относительный вес и ширина которых пропорциональна количеству состояний с данным направлением спина. При увеличении суммарной намагниченности М щель сокращается, а проводимость, соответственно, возрастает. При введении случайного потенциала лоренценовского типа расчеты приводят к локализации Андерсона и появлению края подвижности.
Стоит особенно отметить, что хотя точное положение края подвижности зависит от разных параметров, он сдвигается при изменении намагниченности, может приближаться непосредственно к уровню Ферми и даже преодолевать его. В работе /62/ было предсказано, что температура Кюри будет уменьшаться при увеличении беспорядка (при увеличении ширины распределения Лоренца), и построена фазовая диаграмма, хорошо согласующаяся с экспериментом.
Существуют экспериментальные подтверждения локализации зарядов флуктуациями потенциала. (1.аМп)1.дОз при 8=0,01 и 5=0,05 является изолятором, хотя теплоемкость этого соединения имеет большой линейный по температуре вклад, что предполагает высокую плотность состояний. По-видимому уровень Ферми лежит ниже края подвижности. Из анализа проводимости легированного ЬаМпОз и ЬаМпОз дефицитного по катионам следует, что вакансии в позициях В более эффективно способствуют локализации, чем вакансии в позициях А или беспорядок, связанный с этими позициями.