Дизайн материалов на основе твердых растворов La1-xAgуMnO3+б

• Автор: Мельников, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

Основные обознчения и сокращения

1. Обзор литературы

1.1. Структура и свойства редкоземельных манганитов

1.2. Особенности структуры и свойства ЬаьхМпОзв

1.3. Особенности структуры и свойства Ьа1.хЛхМпОз Л однозарядный катион

1.4. Твердые растворы ЬаьхАМпОз

1.5. Несобственное магнстосопротивление в манганитах

1.6. Материалы на основе манганитов РЗЭ

Постановка задачи
2. Экспериментальная часть
2.1. Исходные вещества
2.2. Синтез керамических образцов
2.3. Синтез тонкопленочных образцов
2.4. Синтез комплексных соединений РЗЭ
2.5. Методика химической фотолитографии для получения планарных структур и гетероструктур с эффектом усиления МС
2.6. Методы исследования
2.6.1. Гравиметрический анализ водных растворов нитратов
2.6.2. Химический анализ керамики
2.7. Физические методы исследования
3. Результаты и их обсуждение
3.1 Область существования псровскитных твердых растворов в системе
0
3.1.1. Катионный состав образцов
3.1.2. Фазовый состав керамических образцов и структура твердых растворов
3.2. Свойства полученных керамических образцов
3.2.1. Магнитные и электрические свойства
3.2.2. Рекристалл и зационный отжиг керамических образцов
3.3. Создание материалов для локальной гипертермии
3.4. Гибридный материал с люминесцентной оболочкой
3.5. Свойства тонкопленочных материалов
3.5.1. Закономерности синтеза тонких пленок Ъа.хАуМпОз5
3.5.2. Кинетика насыщения тонких пленок серебром
3.5.3. Структура пленок
3.5.4. Электрические и магнитные свойства
3.5.5. Планарные структуры и их электрические свойства
3.5.6. Магнитооптические свойства пленок
3.5.7. Адсорбция соединений европия на поверхности
тонких пленок з6 Выводы
Список литературы


Механизм двойного обмена устанавливает связь между ферромагнитным характером упорядочения спинов и металлической проводимостью безактивационные электронные переходы в цепочках Мп3 О2Мп4 и Мп4г Мп3 возможны, если спины с1оболочек ионов марганца сонаправлсны рис. П. Дс Жен показал, что конкуренция механизмов суперобмена и двойного обмена приводит при низком содержании Мп4 к состоянию нсколлинеарного магнетика. Рис. Схема двойного обмена по Зинеру. ЯМР . Теоретически, электронное разделение фаз является следствием квантования проекции магнитного момента ионов марганца, в противоположность модели П. Де Жена, рассматривающей псевдоклассические спины с произвольной проекцией магнитных моментов . Однако, данные нейтронной дифракции II, , указывают на существенно больший латеральный масштаб фазовой неоднородности А, чем предполагается в простых моделях электронного разделения фаз А. Более успешными в этом случае оказываются модели учитывающие орбитальное упорядочение в манганитах, обусловленное эффектом ЯнаТеллера ,. Для количественного описания свойств манганитов необходимо учитывать электронфононное взаимодействие . Тс мажанитов примерно на порядок ниже, чем се оценка по модели двойного обмена. Напротив, изменение проводимости вблизи Тс гораздо больше, чем при учете одного лишь двойного обмена. Учет электронфононного взаимодействия вводит поправочный коэффициент, отвечающий локализации носителей в ЯТискаженной системе. О О приводит к сдвигу температуры ферромагнитного перехода в сторону более низких температур вплоть до полного подавления металлического состояния . Стехиометрический манганит БаМпОз представляет собой орторомбический перовскит с выраженным кооперативным ЯГискажением октаэдров МпОб, которые содержат 3 пары связей Мп0 различной длины длинные и короткие связи Мп02 и связи Мп01, промежуточной длины в орторомбической структуре имеются 2 кристаллографически независимые позиции кислорода 01 и 02 Рис КВа. В последовательных слоях МпО2г длинные и короткие связи Мп02 меняются местами, что представляет собой так называемое антиферродисторсионное орбитальное упорядочение. ЯТискажение октаэдров снимается вместе с орбитальным упорядочением при нагреве ЬаМпОз выше 0 К . Дефицит кислорода приводит к появлению в структуре кислородных вакансий в слоях МпО22 и статистического распределения Мп2Мп3. При этом орторомбичсская структура сохраняется, а ЯТискажение снимается Рис. Формальный избыток кислорода реализуется в виде возникновения равного числа вакансий лантана и марганца, то есть формула ЬаМпОзв означает ЬаМпзОз. В структуре перовскита нет возможности для занятия избыточным кислородом междоузельных позиций , . Мп7Мп4 и с увеличением содержания Мп4 быстро подавляется ЯТискажение . Для 5 0. Мп4 симметрия перовскитной ячейки изменяется на ромбоэдрическую при комнатной температуре, фактичеки температура перехода из низкотемпературной орторомбической формы в высокотемпературную ромбоэдрическую систематически понижается с ростом содержания Мп4 . При синтезе на воздухе положительные значения б реализуются вплоть до С, причем б возрастает с понижением температуры синтеза до 0С при меньших температурах подвижность кислорода в решетке недостаточна для установления равновесия . Константа равновесия пропорциональна р3 2 . Соответствующая рбТ диаграмма приведена на рис. Константа равновесия пропорциональна р2 . Экспериментальные данные соответствующей рбТ диаг раммы приведены на рис. ЬаМпО3 б ЬаМп ю
Рис. Проекция кристаллической структуры ЬаМпОз а и ЬаМпо б вдоль направления 0. Рис. Т диаграммы для ЬаМпОз . Рис. Т диаграммы для ЬаМпОзб . При высоких температурах признаки фазового распада ЬаМпОзй наблюдаются при б 0. Однако, при температуре 0 К, когда диффузия катионов в структуре псровскитов практически не реализуется, возможно, получение однофазных образцов с б 0. ЬРОзУ5Ш
Л
Рис. Условия распада ЬаМпОэ при низких р по данным а б. Структура и свойства катиопдефицитного 1. Формально, простейшим случаем дырочного легирования ЬаМпОз является вакансионнос легирование Аподрешстки. Фактически же, свойства Ьа1. МпОза сильно зависят и от катионной нсстехиометрии, и от рОгТ условий.