Гигантский изотоп-эффект в свойствах манганитов с колоссальным магнетосопротивлением

• Автор: Белова, Любовь Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 77 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И СВОЙСТВАХ МАНГАНИТОВ
1.1. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
1.2. Магнетосопротивление
1.3. СВЯЗЬ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ
1.4. Зарядовое упорядочение
1.5. Фазовые диаграммы
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Образцы
2.1.1 Синтез
2.1.2. Кислородный изотопический обмен
2.2. Электросопротивление
2.3. Восприимчивость
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Особенности кристаллической структуры
3.2. Гигантский изотоп-эффект в электросопротивлении
3.3. Влияние магнитного поля
3.4. Изотоп-эффект в магнитных свойствах
3.4.1 Нейтронные исследования (г. Дубна)
3.4.2. Магнитная восприимчивость
3.4.3. Фазовая диаграмма
3.5. Изотоп-эффект в тонких эпитаксиальных пленках

3.6. Изотоп-эффект в системе 8м1_хСахМ1чОз
3.7. Несколько слов о моделях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ССЫЛКИ
Введение
Различные оксиды переходных металлов были объектом исследований в течение длительного периода, благодаря широкому спектру экстраординарных свойств, которыми они обладают, и которые проявляются в экзотическом поведении кристаллической, электронной и магнитной структуры. Все помнят вспышку, охватившую международное научное сообщество в 1986 году, когда в материалах, основанных на оксидах меди, была обнаружена высокотемпературная сверхпроводимость.
Новый всплеск внимания к этим соединениям сосредоточился на целом классе оксидов марганца: манганитах с перовскитной структурой. Хотя эти материалы являлись предметом изучения довольно длительное время [1, 2], этот новый бум был вызван сообщениями [3] о невероятно большом, «колоссальном» магнетосопротивлении в этих оксидах [4]. Так как материалы с большим магнетосопротивлением (изменением электросопротивления в магнитном поле) необходимы для применения в ведущих областях техники, особенно для изготовления датчиков магнитного поля, считывающих/записывающих головок для магнитных накопителей данных высокой плотности, датчиков перемещений, температуры, болометров, и т. д., многочисленные научно-исследовательские лаборатории по всему миру начали активно исследовать свойства этих составов. Свойства до сих пор изученных манганитов несколько ограничивают область их применения, в связи с тем, что типичные величины полей, в которых магнетосопротивление достигает больших величин, оказываются порядка единиц Тесла, причем наибольшая чувствительность магнетосопротивления к магнитному полю достигается при температурах ниже комнатной, а для устройств типа считывающих головок, должны выполняться условия достаточной
3. Результаты исследований
3.1. Особенности кристаллической структуры.
Для соединений Ьп]_хМхМпОз соотношение параметров решетки определяется шестью переменными. Три из них — это углы вращения октаэдра МпОб вокруг осей кубической ячейки. Комбинация этих поворотов определяет искажение трехмерного массива октаэдров МпОб, которое приводит к уменьшению объема пространства вокруг катиона в А позиции (см. рис. 3.1.) [33]. Две другие переменные — это величина тетрагональных искажений, связанных с эффектом Яна-Теллера, в результате которого снимается вырождение (1 и с1х2.у2 орбиталей ионов Мп3+. И шестая переменная — это среднее значение ао — длины связи Мп—О, которая определяет фактор толерантности:
й-с!( Мп-О)
Кооперативный эффект Яна-Теллера существенно уменьшается с увеличением количества ионов Мп4+ в системе.
Таким образом, можно представить себе структурные изменения в системе (1л1.уРгу)1-хСахМпОз. Можно с уверенностью предположить, что искажения октаэдров будут заметно увеличиваться с увеличением концентрации Рг. В связи с тем, что в составах Ьао.уСао.зМпОз и РгодСао.зМпОз нестехиометрия по кислороду мала при не очень низких давлениях (равновесная концентрация кислородных вакансий ~10~7 из расчета на перовскитную ячейку при 1000°С [34]), можно считать, что изменения параметров решетки (при изменении у) в основном связаны с изменением ян-теллеровских искажений.