Катионное распределение и электронные свойства оксидных магнитных полупроводников со структурами шпинели и перовскита

• Автор: Парфенов, Виктор Всеволодович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 273 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА И МЕССБАУЭРОВСКИЕ СПЕКТРЫ ОКСИДНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 1Л. Кристаллическая структура и магнитная микроструктура магнитных оксидных соединений - шпинелей и перовскитов
1.1.1. Кристаллическая структура ферритов-шпинелей 1 Л.2. Кристаллическая и магнитная микроструктура перовскитоподобных оксидов
1Л.З. Исследование магнитной микроструктуры магнитных оксидов методом мессбауэровской спектроскопии
1.2. Электронная структура и оптические свойства ферритов
1.3. Механизм электропроводности феррошпинелей и родственных им магнитных окислов
1.3.2. Явления переноса в неоднородных проводниках
1.4. ИК-спектры многокомпонентных оксидов
1.5. 1. Аномальные гальваномагнитные свойства марганецсодержащих перовскитов
1.5.2. Влияние изовалентных и неизовалентных замещений на электрические и магнитные свойства манганитов РЗЭ
2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Приготовление образцов
2.2. Рентгеноструктурный анализ. Аппаратура и методики
2.3. Методика измерения спектров ядерного гамма-резонанса
2.4. Приготовление образцов для оптических измерений и регистрация спектров отражения
2.5. Исследования электронной структуры магнетиков оптическими и магнитооптическими методами в видимом и ближнем УФ-диапазонах
2.5.1. Магнитооптические измерения
2.6. Фотоэлектрические измерения
2.7. Измерения магнитных и электрических свойств
ГЛАВА 3. КАТИОННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА МАРГАНЕЦ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ
3.1. Спектры колебаний кристаллической решетки Мп-2п ферритов 3.2.0птические свойства и фотопроводимость Мп-2п ферритов в ближней ИК области спектра: 1 мкм < 13 мкм
3.3. Оптические спектры и фотоэдс Дембера Мп-2п ферритов в области длин волн 0,234-0,8 мкм; 1,6 эВ <Е < 5,3 эВ
3.4. Явления переноса в монокристаллах Мп-2п ферритов-шпинелей
3.5. Электрофизические свойства поликристаллических Мп-2п ферритов
ГЛАВА 4. КАТИОННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА Си, Со, БЬ -СОДЕРЖАЩИХ ШПИНЕЛЕЙ
4.1. Спектры колебаний кристаллической решетки и эффективные ионные заряды в ферритах Со1+2ХЕе2.зх8Ьх04
4.2. Оптические и магнитооптические свойства Со-содержащих ферритов в видимой области спектра
4.3. Механизм проводимости ферритов кобальта, замещенных элементами IV и V групп
4.4. Влияние температуры синтеза на катионное распределение в ферритах меди
4.5. Расчет катионного распределения в ферритах меди с использованием модели точечных зарядов
4.6. Катионное распределение в ферроманганитах Ми.хСихГеМп04 и 1'П0,8Си0,2Ее2-уМпуО4 со структурой шпинели
ГЛАВА 5. МАГНИТНАЯ МИКРОСТРУКТУРА, ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРРИТОВ И ФЕРРОМАНГАНИТОВ РЗЭ СО СТРУКТУРОЙ ПЕРОВСКИТА
5.1.Влияние катионных замещений на фононный спектр двойных
окислов типа АВ03
5.2. Спектры ЭЭК и парциальные вклады ионов железа и марганца в магнитооптическую активность ферроманганитов
5.3. Электрические, магнитные свойства и спектры ЯГР Pb-замещенных ферроманганитов лантана
5.4. Электрические, магнитные свойства и спектры ЯГР ферроманганитов самария
5.5. Особенности структурного и магнитного упорядочения в ферроманганитах неодима
5.5.1. Мессбауэровские исследования
5.6. Температурные зависимости удельного сопротивления и термоэдс ферроманганитов неодима
5.7. Модель энергетических зон ферроманганитов неодима
5.8. Явления переноса в стронций-замещенных ферроманганитах Ndo^sSro^sMn [ _XF ех03
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ДИССЕРТАЦИИ ЛИТЕРАТУРА
исследования влияния внешних условий - температуры, напряженности внешнего магнитного поля и т.п. на оптический спектр кристалла. Такие исследования, выполненные на магнитодиэлектриках типа фторидов и карбонатов Со и Мп [84], обнаружили, как это и предсказывалось теорией [78], сдвиг в коротковолновую область и рост интенсивности двухэкситонных и экситон-магнонных полос с ростом степени магнитного упорядочения в кристаллах.
Измерение температурного сдвига края оптического поглощения в области энергий, соответствующих переходу электрона в «магнитную» Зс1-зону, позволяет оценить, как показано в [6] на примере халькогенидов европия, ширину этой зоны, а следовательно, и такой важный для полупроводников параметр, как эффективная масса носителей заряда. Исследования такого плана для ферритов-шпинелей до настоящего времени отсутствовали, хотя, как показано в следующем разделе обзора, величина эффективной массы носителей заряда в оксидных магнитных полупроводниках может служить критерием для выбора механизма, описывающего явления переноса в этих веществах.
1.3. Механизм электропроводности феррошпинелей и родственных им
магнитных окислов.
Межзонные переходы в ферритах, а именно - переходы с переносом заряда между валентной 2р зоной и 36 зоной проводимости, расположены в области энергий выше 2 эВ. Величина энергии активации электропроводности Е = 2,9 эВ, сравнимая с энергией сильных оптических переходов, была получена для очень чистого монокристалла феррограната иттрия [59] и, по-видимому, это является единственным примером такого рода. Обычно измерения электрофизических свойств ферритов дают для энергии активации электропроводности Ест , термоэдс Е6, концентрации носителей Еп значительно меньшие величины, не превышающие 1 эВ. И хотя теоретические основы механизма переноса носителей заряда в оксидных магнитных полупроводниках отсутствуют до настоящего времени и даже отсутствует единое мнение -какому механизму: «перескоковому» или зонному, отдать предпочтение при