Особенности магнитного резонанса в области фазовых переходов в монокристаллах манганитов

• Автор: Яцык, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 94 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Поведение спектров ЭПР с g»2 в ГтМеМпО;, (Ме=Са, Ва, 8г).

1.2. Исследование дополнительных линий с 2 в спектре ЭПР манганитов в парамагнитной области.

Глава 2. Наблюдение фазы Гриффитса в Га!_хВахМпОз методом ЭПР.

2.1. Поведение Изинговского ферромагнетика вблизи точки фазового перехода.

2.2. Экспериментальные результаты.

2.3 Расчет положения линии ферромагнитного резонанса

2.4. Обсуждение

Глава 3. Влияние фазовых переходов на поведение спектров ЭПР в Ьа1.хСахМпОз (х=0.18; 0.2; 0.22; 0.25; 0.3) и ЬаолВао.зМпОз.
3.1. Экспериментальные результаты.
3.2. Расчет ширины линии ЭПР, обусловленной кристаллическим полем и изотропным обменным взаимодействием.
3.3. Обсуждение результатов
3.4. Сравнение температурных зависимостей ширины линии ЭПР в Ьао.зМео.зМпОз, Ме=Са, Ва.
Заключение
Литература

Введение
Соединения типа ЬаМехМлОз, где Ме=Са, Ва, Бг и т.д. богаты своими физическими свойствами и уже давно привлекают внимание исследователей. Интерес к ним еще более возрос после открытия высокотемпературной сверхпроводимости и магнитоэлектрических явлений. Манганиты прекрасные модельные системы для изучения магнитных, зарядовых и орбитальных упорядочений с богатым набором различных термодинамических фаз. В статье Хуанга и др. [1] систематизированы данные о кристаллической решетке соединений І.аі_хСахМпОз при различных значениях концентрации кальция и определена зависимость этих параметров от температуры. В зависимости от способа приготовления кристалла, он может быть как антиферромагнетиком, так и ферромагнетиком. То есть, магнетизм этих соединений сильно зависит от концентрации дырок, образующихся при допировании ЬаМпОз двухвалентным катионом. В зависимости от концентрации двухвалентной примеси допированные манганиты демонстрируют богатую фазовую диаграмму, причем температура фазового перехода может зависеть от толщины образца согласно [2]. Для массивных образцов состава ЬаоВао.пМпОз температура Кюри равна 200К, а для тонких пленок толщиной 20 нм данного же состава - 285К.
В последнее время интерес к манганитам также возрос в связи с обнаружением явления колоссального магнитосопротивления. В настоящее время природа этого явления однозначно не установлена и активно дискутируется. Одна из моделей, отстаиваемая в работах американских физиков, к примеру, Барджи и др. [3], основана на предположении о существовании магнитных кластеров (ферронов). В отечественной литературе проблеме магнитных кластеров также посвящено несколько работ, на пример, Кугель и др. [4], Парфенов и др [5].
Обнаружить присутствие магнитных кластеров в образце в парамагнитной области возможно методом электронного парамагнитного
резонанса (ЭПР). В этом случае в спектре ЭПР должны наблюдаться линии, свойственные ферромагнитному резонансу. Эффективный g- фактор ферронов в общем случае отличается от двух и, таким образом, эти линии не должны быть замаскированы интенсивной линией ЭПР, обусловленной обменносвязанной системой спинов в парафазе. Наличие слабых сигналов со значением g~ фактора отличного от двух уже наблюдалось в кристаллах типа ЬаГхМпОз [6]. Эти дополнительные сигналы лучше всего интерпретировались именно как сигналы ферромагнитного резонанса.
Представленная диссертация посвящена исследованию магнитных свойств синтезированных кристаллов типа Ьа1.хМечМпОз, Ме=Са, Ва методом ЭПР. Особое внимание уделено влиянию структурных фазовых переходов на поведение спектров ЭПР и исследованию явления фазового расслоения вблизи фазового перехода ферромагнетик-парамагнетик, со стороны парамагнитной фазы, которое в последнее время активно исследуется методом рассеяния нейтронов [7].
К настоящему времени в литературе опубликовано довольно много работ по изучению данных веществ методом ЭПР, краткий обзор которых приведен в первой главе диссертации. Однако ряд вопросов о влиянии фазовых переходов на ширину, форму и интенсивность линии ЭПР остались не рассмотренными. Изучению этих вопросов посвящена данная работа.
Целью диссертационной работы является определение на фазовой диаграмме Т-х (температура-концентрация) области спонтанных ферромагнитных образований в парамагнитной фазе для монокристаллов Ьа].чВахМпОз, и влияние структурных и фазовых переходов на вид и динамику изменения спектров ЭПР монокристаллов Ьа1_хСачМпОз.
Достоверность полученных экспериментальных результатов подтверждаются их повторяемостью, применением хорошо разработанных методик и подходов к анализу экспериментальных данных, сопоставлением с результатами, полученными другими авторами, при изучении монокристаллов манганитов, допированных стронцием.
Рис.2.2. Лауэграмма монокристалла Ьао.9Вао МпОз, снятая при комнатной температуре.