Получение и исследование твёрдых растворов на основе полупроводников A2B5 и манганитов перовскитов

• Автор: Пилюк, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
Список основных обозначений
Введение
ГЛАВА 1 Литературный обзор
1.1 Основные свойства разбавленных магнитных
полупроводников
1Л Л Магнитные свойства
1Л .2 Механизмы электропроводности
1.2 Применение РМП
1.3 Полупроводники группы А2В
1.3.1 Кристаллическая структура и основные свойства
1.3.2 РМП на основе группы А2В5. Основные свойства, кристаллическая структура и получение
1.4 Основные свойства твердых растворов (Сб^.^п^Мп^зАзг
1.5 Осцилляции Шубникова-де-Гааза
1.6 Кристаллическая структура манганитов перовскитов и методы их получения
1.7 Основные свойства манганитов перовскитов
1.7.1 Магнитные свойства
1.7.2 Эффект колоссального магнетосопротивления и механизмы электропроводности
1.8 Применение манганитов перовскитов и магнетокалорический
эффект
1.9 Свойства Ьа^^г^МпОз и Га^^г^Мпь^СиуОз
Выводы к Главе
ГЛАВА 2 Получение и характеризация образцов разбавленных магнитных полупроводников 4з)5(52) и манганитов перовскитов
2.1 Получение монокристаллов РМП (Сб^.^п^Мп^зАвг
2.2 Получение объёмных образцов Ьа^гМп ^СиуОз (х = 0.3 и у = 0.1)
2.3 Получение объёмных образцов Га, _т8гхМп 1 е/)з
(х = 0,3 и у = 0,05-0.3)
2.4 Получение пленок манганитов перовскитов Гао^Бго.зМпОз,
Ьа 1 .^тМп 1 -уСиуОз (х = 0.3 и у = 0, 0.1) и Ьа^Са^МпОз (х = 0.3).

Выводы к главе
ГЛАВА 3 Исследование гальваномагнитных свойств разбавленных магнитных полупроводников (Сд..х.^пхМпу)3А82 (х + у = 0.4; 0 <у < 0.08)
3.1 Методика исследования гальваномагнитных свойств
3.2 Результаты исследований электропроводности и эффекта Шубникова-
де Гааза
3.3 Обсуждение результатов исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 4 Исследование электропроводности, магнетосопротивления и магнитных свойств манганитов перовскитов Га^Го зМлОз, Га^г^Мп^СиуОз (х = 0.3 иу = 0, 0.1) и Ьаі.^Са^МпОз (х = 0.3)
4.1 Методика исследования электропроводности и магнетосопротивления
4.1.1 Описание и характеристики измерительной установки ИМИ
4.1.2 Подготовка образцов к измерениям
4.1.3 Описание и характеристики СКВИД магнетометра
4.2 Результаты исследования электропроводности и магнетосопротивления объемного образца Lao.7Sro.3Mno.9Cuo.1O
4.3 Результаты исследования электропроводности и магнетосопротивления тонких пленок Ьаі.^г^Мпі.уСиуОз (х = 0.3 иу = 0, 0.1) и Га^Са^МлОз
(х = 0.3)
4.4 Магнитные свойства Lao.7Sro.3Mno.9Cuo.1O
4.5 Исследование образцов манганитов перовскитов методами электронного парамагнитного и ядерного магнитного резонанса
4.6 Обсуждение результатов исследования
Выводы к главе
Заключение
Список литературы

Список основных обозначений
РМП - разбавленные магнитные полупроводники,
Тс - температура Кюри,
РККИ- модель Рудермана-Киттеля-Касуи-Иосиды, п - концентрация электронов, р - концентрация дырок,
Ег - ширина запрещенной зоны,
Еа - энергия активации,
То - характеристическая температура,
ПППДП - прыжковая проводимость с переменной длинной прыжка, Т- температура,
Ае - моттовская оптимальная энергетическая полоса, р - уровень Ферми,
ПЛС - плотность локализованных состояний,
А - ширина параболической кулоновской щели,
IV- ширина примесной зоны,
АМС - анизотропное магнетосопротивление,
ЯцаИ ~ сопротивление ХОЛЛЭ,
М— намагниченность,
Я0 - нормальный коэффициент Холла,
Я$ - аномальный коэффициент Холла,
Q - вектор рассеяния нейтронов,
% - магнитная восприимчивость,
9 - температура Кюри-Вейса,
А ФМ -антиферромагнетик,
ШдГ- осцилляции Шубникова-де Гааза,
С, - энергия Ферми,
^ - энергия Ферми в отсутствии магнитного поля,

Существует два вида осцилляционных явлений. К первому относятся явления, имеющие место в кристаллах, электронный газ которых вырожден, и которые обусловлены резким изменением плотности состояний при прохождении квантового уровня через уровень Ферми. Это, прежде всего, осцилляции Шубникова-де Гааза - осцилляции магнетосопротивления и других кинетических коэффициентов, зависящих от рассеяния электронов, а также осцилляции магнитной восприимчивости и других характеристик, зависящих от термодинамического потенциала, - эффект де Гааза-ван Альфена.
Ко второму виду можно отнести явления, возникающие и в случае невырожденного, и в случае вырожденного электронного газа и которые обусловлены неупругим рассеянием электронов на квазичастицах с постоянной частотой (фононы, плазмоны), в области спектра этих квазичастиц, где дисперсия пренебрежимо мала. Магнитофононный резонанс возникает при условии равенства энергии квазичастицы и расстоянию между двумя уровнями Ландау с одинаковой ориентацией спина. Условием возникновения спин-магнитофононный резонанса является равенство энергии квазичастицы расстоянию между двумя уровнями с противоположной ориентацией спина [118].
Осциллирующая зависимость сопротивления от магнитного поля - эффект Шубникова-де Гааза (ШдГ) - впервые наблюдалась в монокристаллах висмута [119]. Эффект ШдГ оказался первым, экспериментально наблюдаемым проявлением диамагнитного (ландаувского) квантования энергии электронов в твердом теле и, в результате этого, осциллирующей зависимости электронной плотности состояний на уровне Ферми от магнитного поля.
После наблюдения эффекта у висмута осцилляции магнетосопротивления были обнаружены у Zn, М§, Ве и N6, у интерметаллических соединений, сплавов и полупроводников. На рисунке 1.6 приведена зависимость осцилляций