Магниторезистивные стеклокерамические композиты на основе манганитов лантана-стронция

• Автор: Васильев, Александр Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

В данной работе проведен синтез манганитсодержащих материалов путем кристаллизации оксидных стекол и их исследование с целью изучения влияния исходного состава оксидной шихты и условий термообработки на фазовый состав, микроструктуру, намагниченность и магнитосонротивление получаемого материала. Методом кристаллизации оксидного стекла путем варьирования составов и условий их термообработки, синтезировать композиты на основе манганитов с широким спектром магпиторезистивных свойств. Определить взаимосвязи состав, условия получения микроструктура магниторезйстивные свойства. ЬагОзБгОМпОхВгОз и ЬагОзБЮМпОхОг. Показано, что с увеличением содержания оксида бора в системе Ьаз8ЮМп0хВ2О3 повышается склонность к стеклообразованию при закалке расплавов. В системе Ьаг0з8г0Мп0х образцы имеют большую температуру плавления и хуже аморфизуются при закалке, чем сходные по содержанию стсклообразующего оксида составы в боратной системе. Показано, что в боратных стеклах с ростом температуры, в случае составов с соотношением 1, сначала кристаллизуется фаза бората стронция , а в случае соотношения 1 фаза бората лантана ЬаВОз. Последней образуется фаза манганита лантанастронция. Температура стеклования и температуры кристаллизации фаз уменьшаются с увеличением содержания оксида бора. Обнаружено, что варьируя состав стекла и условия последующей термообработки, можно существенно изменять морфологию частиц, манганита и характер их распределения в аморфноборатной матрице. С повышением температуры отжига стекла размер частиц манганита в стеклокерамике увеличивается. С увеличением содержания стеклообразующих оксидов размер частиц манганита в стеклокерамике уменьшается. Впервые получены и охарактеризованы стсклоксрамичсскис композиты на основе манганитов со значениями магнитосопротивлсния более 3. Ам 1 ООО Э, в интервале температур 4 0 К. Впервые синтезированы манганитсодержащие материалы с эффектом памяти сопротивления. Гистерезис магнитосопротивлсния сохраняется в нолях до кАм 0 Э, и достигает 1. Ам 0 Э. Синтезированные в работе композиты на основе манганита характеризуются высокими значениями магниторезистивного эффекта и могут быть использованы для создания различного рода сенсоров магнитного поля, например, мсталлодетекторов, компасов, датчиков линейных и угловых ускорений, болометров. Полученные материалы с магнитосопротивлением в широком температурном интервале позволяют существенно расширить область использования устройств, работающих в больших температурных диапазонах. Материалы с эффектом памяти сопротивления, обладая значительным гистерезисом в малых магнитных полях, могут быть использованы в качестве функциональных элементов , при нанесении на поверхности например, методом литографии сеток считывающих и записывающих контактов. Манганиты это твердые оксидные соединения, имеющие структуры производные от структуры перовскита с общей формулой АВОз. Октаэдры ВОз связаны вершинами и образуют ортогональную сетку а ионы А находятся в кубооктаэдрических полостях. Но такая структура возможна лишь при строго определенном соотношении ионных радиусов, поэтому в общем случае для структуры перовскита типично проявление искажений. Причинами искажений в манганитах являются несоответствие эффективных радиусов ионов в Апозициях размерам позиций и эффект ЯнаТеллера, проявляющийся для иона Мп электронная конфигурация с4. Са. Рис. Пример структуры перовскита манганит лантанастронция с искажениями структуры. Струетура псровскита устойчива при значении толерантного фактора от 0. Кубическому перовскиту соответствует значение I близкое к 1. При уменьшении фактора толерантности искажения нарастают. Из простых геометрический представлений и длин связей Вкатион О очевидно, что для октаэдрического кислородного окружения Вкатиона необходимо чтобы его радиус был не менее 0. А . Рис 2. V хлг1глг
Хл. А катион с радиусом гА атомной долей хА в Апозиций, суммирование идет по всем катионам, заселяющим данную позицию 1. Ьп0. Воо,э
оропТсм

Ьа,Со Ьа. Рге7Саоэ 1а7Со,5го. Ьа3г . Гл А 1.