Влияние диамагнитных заместителей на строение магниторезистивных манганитов

• Автор: Федорова, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Синтез твердых растворов 1м.о ззСаг,уи3хМпхА I.хОз

у0.3 0.5 0.7.

2.2. Синтез твердых растворовхЬа1.2Уо.бМео.ззМпОз 1хЬа.УАЮз Ме Са, 6У, 20.1 0.2

2.3. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

2.3.1 Атомноабсорбционная спектроскопия

2.3.2 Рентгенофлуоресцентный анализ.

2.4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.4.1. Рентгенофазовый анализ.
2.4.2. Измерение магнитной восприимчивости
2.4.3. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Структурные характеристики диамагнитных растворителей
3.2. Магнитная восприимчивость исследованных систем.
3.2.1. Твердые растворы хЬа.2У2 имСаоззМпО3 1х1а.УЛЮз
г0.1 0.2
3.2.2. Твердые растворы хЬа оуЗгцззМпО3 1хЬа.УАЮз
10.1 0.2
I
3.2.3. Твердые растворы х1мо.СауЗг 1уаззМпОз IхЬаАЮ
у0.3 0.5 0.7
4. ВЛИЯНИЕ ДИАМАГНИТНЫХ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ НА БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Стоит отметить, что в настоящее время при обсуждении влияния природы замещающих элементов на функциональные свойства магниторезистеров рассматривается только влияние размерного фактора. В любом случае искажения кристаллической решетки приводят к изменению структурных параметров и характера обмена между парамагнитными атомами, что в свою очередь отражается в изменении магнитных характеристик и физических свойств манганитов в целом. Решетки перовскита в манганитах, допированных щелочноземельными элементами, могут содержать определенное количество вакансий. Авторами работ , показано, что вакансии располагаются в позициях атомов лантаноидов или марганца, позиции кислорода, как правило, всегда являются заполненными. Однако позднее было установлено, что количество вакансий существенно зависит от условий синтеза и режима термообработки образца. Открытие эффекта колоссального магнитного сопротивления в соединениях на основе ЬаМпОз вызвало повышенный интерес к этому манганиту и легло в основу большого числа исследований. Тем более, что выявление свойств незамещенных манганитов лантана играет важную роль при объяснении свойств допированных соединений. Нейтронографические исследования ЬаМпОз показали, что соединение обладает магнитной структурой Лтипа рис. Ь параллельны друг другу, а результирующие моменты плоскостей имеют антипараллельную ориентацию. Рисунок 1. Магнитная структура Атипа. Из исследования магнитных свойств ЬаМпОз следует, что при низких температурах оксид является антиферромагнетиком, тогда как при температуре выше ЗООК. Антиферромагнитный характер обусловлен косвенными обменными взаимодействиями между парамагнитными атомами под углом 0, т. Считается , что антиферромагнитный обмен ослабевает при уменьшении угла связи МпОМп. Хотя необходимо помнить, что согласно модели обменных каналов обмен между атомами МпШ под углом 0 должен быть именно антиферромагнитным, в то время как уменьшение угла МпОМп должно приводить к увеличению вклада ферромагнитных каналов обмена. Изучение структуры и магнитных свойств манганита лантана показывает зависимость последних от содержания атомов марганца1У . В области концентраций Мп1У более реализуются структуры с кубической, ромбоэдрической и орторомбической симметрией с ферромагнитным упорядочением спинов. В этом случае часть атомов марганца образует магнитные кластеры, что объясняется локализацией атомов Мп1У около катионных вакансий и наличием двойного обмена. Понижение концентрации Мп1У характеризуется появлением антиферромагнитного упорядочения. При концентрациях наблюдается одновременно ферро и антиферромагнитная составляющая магнитного момента. Существенным является тот факт, что наличие ферромагнитных взаимодействий в стехиометрическом ЬаМпОз не приводит к появлению магниторезистивности. Однако же наличие определенной нестехиометрии вызывает определенные аномалии в магнитных характеристиках , а допирование атомами двухвалентных элементов приводит к появлению эффекта КМС, причем по данным большинства работ наилучшие магнитные характеристики показывают материалы с замещением 13 атомов лантана на двухвалентный элемент. В настоящее время в области исследования манганитов лантана существует несколько направлений, имеющих цель установить связь природы замещающего элемента с резким падением величины колоссального магнитосопротивления. Наибольший интерес представляют соединения состава Ьа. АхМпОз. Концентрация щелочноземельного элемента А может меняться в довольно широком интервале 0х1, при этом физические свойства манганитов резко меняются, а сама система претерпевает цепочку фазовых переходов с разнообразными типами упорядочения магнитного, структурного, электронного. К настоящему моменту наиболее изученными и описанными в литературе являются манганиты лантана, допированные двухвалентными элементами кальцием, стронцием, барием и свинцом . Именно эти соединения часто оказываются хорошими магниторезистерами, однако из существующих работ не удается сделать вывод, какой из щелочноземельных элементов является наиболее подходящим и почему.