Особенности высокотемпературных фазовых переходов марганецсодержащих перовскитов A'1-xA''xMnO3(A'-La, Pr; A'' - Ca,Cd,Bi)

• Автор: Рудская, Анжела Григорьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 213 с. : ил.

1. ЯВЛЕНИЯ КОЛОССАЛЬНОЙ МАГНЕТОРЕЗИСТИВНОСТИ В
• ММ-СОДЕРЖАЩИХ ПЕРОВСКИТАХ
1.1 Деформации идеальной перовскитовой структуры
1.2. Сверхструктуры в Ми-содержащих перовскитах
1.3. Основные физические модели КМР в перовскитах
1.4. Выводы главы
2. СИНТЕЗ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУР, МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
2.1. Особенности твердофазного синтеза оксидных перовскитов
2.1.1. Синтез объектов исследования
2.1.2. Синтез ЬаМпОз
• 2.2. Особенности рентгеноструктурного анализа оксидных
перовскитов
2.1.3. Современные методы анализа структур
2.1.4. Эффекты диффузного рассеяния рентгеновских лучей
2.3. Электрофизические свойства некоторых Меесодержащих перовскитов
® 2.4. Изучение структурных эффектов нестехиометрии в оксидных
перовскитах
2.5. Выводы ГЛАВЫ
3. СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ЬИ^лМИОз-г
3.1. ЬаМиОз
• 3.1.1. Структура и физические свойства ЬаМпОз
3.1.2. Фазовые переходы ЬаМпОз
3.2. CA|+.,MnvO,— СТРУКТУРА и СВОЙСТВА
3.3. LAi..vCa,vMn03.j
3.1.3. Фазовые состояния Ьао7Сап 3Мп03
3.3.2. Фазовые состояния Ьа0 5Сао.зМпОз
3.3.3. Фазовые состояния Ьаа$75Са012зЬЛпОз
3.3.4. Фазовые состояния ЬпозВ/'о.зМпОз (Ln — La, Рг)
3.3.5. Фазовые состояния Рг о 7С(1пзМпОз
3.4. Выводы ГЛАВЫ
4. АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
4.1. Температурные зависимости длин межатомных связей в LN|. xAxMn03
4.2. Особенности температурных зависимостей параметров ФАКТОРОВ ДЕБАЯ-ВаЛЛЕРА LN|..v/4aMn03
4.3. Порядок-беспорядок в Ln,.,,AaMn03
4.3.1. Особенности сверхструктур в Мп—содерэюащих перовскитах
4.3.2. Эффекты диффузного рассеяния рентгеновских лучей в А).
,А",Мп03
4.4. Особенности фазовых состояний Mn-содержащих перовскитов (фазовые диаграммы)
4.5. Выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы. Благодаря разнообразию проявляемых физических свойств оксидные системы со структурами типа перовскита многие годы являются объектами экспериментальных и теоретических исследований. В частности, в последние два десятилетия внимание многих исследований привлечено к изучению эффектов резких изменений сопротивления Мп-содержащих оксидов во внешних магнитных полях, которые получили название эффектов колоссальной (или в ряде случаев — гигантской) магнеторезистивности (КМР). Эти эффекты связываются с особенностями зарядового, орбитального и магнитного упорядочения [1, 2]. Экспериментальные исследования различных оксидных систем в виде кристаллов, керамики и тонких пленок показали, что эффекты КМР наиболее ярко проявляются в твердых растворах типа А'.ХА"ХМпОз^ (А' — лантаноиды, А" — щелочноземельные металлы). Эти исследования направлены на установление корреляций между составом, зарядовым (валентным) состоянием Мп, видами и степенями дальнего и ближнего порядка в кристаллических структурах и физическими свойствами. Было выяснено, что явления КМР проявляются за счет сильного влияния магнитных полей на фазовые переходы из ферромагнитного (антиферромагнитного) состояния в парамагнитное и металл-диэлектрик. В структурном отношении эти переходы изучены довольно подробно методами рассеяния нейтронов для выяснения особенностей магнитного упорядочения [3]. Вместе с тем, структурные состояния высокотемпературных фаз известных Мп-содержащих перовскитов, обладающих КМР, изучены недостаточно. В частности, остаются неясными вопросы о характере температурных изменений деформаций перовскитовых структур в области высоких температур
проводников и т.д.) необычайно важны как на стадиях формирования этих материалов методами высоких технологий, так и в процессе их использования в различных устройствах современной электронной техники.
Необходимые требования к методам структурных исследований:
— надежность и достоверность определения параметров структуры;
— экспрессность и дешевизна эксперимента.
Эти требования можно обеспечить путем автоматизации эксперимента и использованием при обработке данных
соответствующего уровня компьютерной техники и программного обеспечения [50].
В представленной работе использована система автоматизации серийного дифрактометра ДРОН-ЗМ (1985 года выпуска), позволяющая вести регистрацию дифракционной картины рассеяния рентгеновских лучей от исследуемого материала в режиме шагового сканирования детектора и образца.
Управляющая программа позволяет широко варьировать
параметры эксперимента — шаг перемещения детектора и время считывания квантов рассеянного излучения, а также формировать полученные данные для их обработки тем же компьютером.
Базовая программа обработки данных У. Краузе и С. Нольце [51] модернизирована нами для уточнения структур Мп-содержащих перовскитов.
Синтезированные материалы исследованы методом рентгеновской дифракции на дифрактометре ДРОН - ЗМ (и = 35 кВ, 1 = 36 тА) с использованием отфильтрованного СиКа-излучения в интервале температур от комнатной до 1150°С. Температурные измерения проводились с использованием рентгеновской приставки УВР-1200. Температура поддерживалась регулятором температуры ВРТ с