Корреляции кристаллических и магнитных структур манганитов с их физическими свойствами

• Автор: Курбаков, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 324 с. : ил.

Моей жене, Курбаковой Галине

2.2.3. Вторая гармоника намагниченности

2.2.4. Упругие свойства

2.2.5. Нейтронная порошковая дифракция

2.2.6. Малоугловое рассеяние нейтронов

2.3.7. Мюонные измерения

2.3. Образцы

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВгтцАМпОз

3.1.1545т0бЗго4МпОз

3.1.1. Характеризация образца

3.1.1.1. Химический состав
3.1.1.2. Сопротивление и магнитная восприимчивость
3.1.2. Нейтронная порошковая дифракция
3.1.2.1. Кристаллическая и магнитная структуры
3.1.3. Малоугловое рассеяние нейтронов
3.1.4. Вторая гармоника намагниченности
3.1.5. Обсуждение
3.1.6. Выводы
3.2.1525т0555го4БМпОз
3.2.1. Характеризация образца
3.2.1.1. Сопротивление и намагниченность
3.2.1.2. Теплоемкость
3.2.2. Нейтронная порошковая дифракция
3.2.2.1. Кристаллическая и магнитная
структуры
3.2.3. Малоугловое рассеяние нейтронов
3.2.4. Вторая гармоника намагниченности
3.2.5. Мюонная спиновая релаксация

В “bi-stripe” модели неясным остается наличие больших областей, населенных только ионами Мп4+. Такое скопление зарядов только ионами Мп4+ одного знака невыгодно с электростатической точки зрения. Тут возникает большая проблема не с орбитальным, а именно с зарядовым упорядочением. Только при х=1/2 “bi-stripe” модель может претендовать на адекватность.
Не надо забывать также, что само появление аномального иона Мп4+ является следствием замены трехвалентного иона R3+ на двухвалентный ион А2+, так что ион Мп4+ должен появляться вблизи иона допанта Это означает, что скопление ионов Мп4+ в одном месте означает автоматически скопление атомов допанта в другом месте, а это уже не задача перескоков электронов, а задача о перемещении тяжелых атомов допанта. Поэтому “bi-stripe” модель действительно обладает ясно видимыми пороками.
Может быть, образовавшийся в результате замены R3+—>А3+ заряд, величиной в один электрон, вовсе не локализуется на каком-то одном ближайшем ионе Мп, делая замену Мп3+—>Мп4+, а его зарядовая плотность «размазывается поровну» между несколькими ближайшими ионами Мп. Тогда аномальных ионов Мп оказывается значительное количество даже при небольших степенях допирования манганита, но спин каждого из них уже отличается от спина иона Мп3+ не на целый магнетон Бора, а в несколько раз меньше. Но даже такое сравнительно небольшое огличие в спинах при наличии упорядочения в системе ионов Мп можно было бы наблюдать по сверхструктурным рефлексам на нейтронограммах [106].
В работе [107] проанализирована роль упругого взаимодействия между ЯТ ионами в формировании различных 00 и СО структур в манганитах и родственных соединениях. Показано, что одного такого взаимодействия часто достаточно для создания структур, наблюдаемых в различных областях фазовой диаграммы. В принципе, существует два различных механизма 00 или кооперативного ЯТ эффекта. Первый, это обычное взаимодействие вырожденных электронов с кристаллической решеткой [108-111], которое обычно рассматривается как источник ЯТ эффекта. В концентрированных системах это взаимодействие обеспечивает спаривание орбитальной заселенности в различных атомных положениях и может приводить к 00 одновременно с соответствующими