Исследование магнитных и транспортных свойств кристаллов манганитов в системе (La1-yEuy)0.7Pb0.3MnO3

• Автор: Патрин, Константин Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ - 4
ГЛАВА 1. Обзор физических свойств манганитов - 8
1Л. Ьа1.х5гхМп03 соединения.
Манганиты с широкой полосой проводимости - 13
1.2. Еа,_хСахМп03 соединения.
Манганиты со средней полосой проводимости - 17
1.3. Рг!_хСахМпОз соединения.
Манганиты с узкой полосой проводимости - 23
1.4. Другие перовскитоподобные соединения - 28
1.5. Используемые модели - 37
1.5.1. Двойной обмен - 38
1.5.2. Эффект Яна-Теллера - 39
1.5.3. Двухорбитальная модель - 40
Постановка задачи - 43
ГЛАВА 2. Приготовление образцов, экспериментальные методы.
Техника эксперимента
2.1. Примесные монокристаллы манганитов (Га]_уЕиу)олРЬо,зМпОз - 45
2.2. Экспериментальные установки
2.2.1. Установка для исследования проводимости на постоянном токе
2.2.2. Установка для исследования магнитного резонанса
2.2.3. СВЧ генератор для спектрометра магнитного резонанса
2.2.4. Спектрометр магнитного резонанса с импульсным магнитным
полем - 53
2.2.5. Метод детектирования магнитного резонанса по изменению проводимости образца. Магнитный резонанс при воздействии транспортного
тока
ГЛАВА 3. Магнитные и транспортные свойства кристаллов манганитов
(Га,_уЕиу)о.7РЬо.зМпОз. Магниторезонансные исследования - 57
3.1. Магнитные свойства монокристаллов манганитов
(Га,.уЕиу)олРЬо.зМпОз с у=0 - 0.6 - 58
3.2. Транспортные свойства монокристаллов манганитов
(Ха| .уЕиу)а7РЬо.зМпОз для 0<у<0.6 - 65
3.3. Особенности спектров магнитного резонанса монокристаллов манганитов (ЕаодЕиоДо.зРЬо.зМпОзпри магнитном фазовом расслоении
3.4. Изменение проводимости монокристалла (Еао;4Еи{);б)о.7РЬо.зМпОз, индуцированное приложением постоянного тока - 79
3.5. Магниторезонансные исследования кристаллов Еио7РЬ(иМп03.. Изменение проводимости монокристалла ЕиолРЬу.зМпОз, индуцированное магнитным резонансным СВЧ поглощением - 81
3.6. Фазовые диаграммы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА - 95

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Магнитные системы с сильными электронными корреляциями привлекают внимание исследователей по многим причинам. Во-первых, при исследовании этих систем предстоит решать проблемы фундаментального характера, связанные с определением основного состояния. Во-вторых, в этих системах обнаруживаются необычные сочетания физических свойств, и, в-третьих, такого рода соединения оказываются перспективными в плане практических применений. Материалы на основе оксида марганца обладают сменой типа проводимости, которая сопровождается изменением магнитного состояния. Они являются наиболее яркими представителями систем с сильными электронными корреляциями. Наличие в этих материалах сильно взаимодействующих спиновой, зарядовой и орбитальной подсистем определяет богатое разнообразие их свойств. К настоящему времени установлено, что причина сложного поведения этих систем кроется в конкуренции взаимодействий, имеющих сравнимые величины. При определенных уровнях легирования примесями энергии взаимодействий, отвечающие за тенденции образования той или иной фазы, становятся сравнимыми, и вопрос об основном состоянии системы оказывается весьма нетривиальным. Предполагается, например, что в данном случае основным может быть неоднородное состояние, типа - состояние с фазовым расслоением. Тонкий энергетический баланс является также причиной высокой чувствительности свойств примесных манганитов к внешним воздействиям, таким как температура, внешнее магнитное поле, давление, транспортный ток и

Поскольку при введении редкоземельных ионов в кристалл образуется подсистема с явно выраженными локализованными магнитными моментами, то возникает возможность управляемого влияния на магнитные параметры системы (намагниченность, анизотропия, температура перехода и т.д.). В настоящей работе речь пойдет о взаимосвязи магнитных и электрических

(а) Епюду (meV)
•15 -і -05 0
(с) Energy [meV]
800 PSMO q=0.08riu 4 NSMO q=0.08r1u
600 0-98Тс 0.98ГС J 1
S Я > А f I ♦ # * і
ь W 400 Ш | 0.95Тс J
200 0 91Тс«. к
0 ~Л.У 0.67ТС i/v.. У

•4 -г о г -2
(Ь) ENERGY (msV)

Energy [meV]
Рис.1.22. Спектр неупругого рассеяния нейтронов І_аі-хСахМпОз для х=0.33, снятый при двух температурах и при д=0.07А. Крайние пики относятся к спиновым волнам ФМ фазы в образце, а центральный пик относится к парамагнитной фазе (а). То же, что и в (а) для РгхвГуМпОз (х=0.37) и Мф.хбГхМпОз (х=0,3) (Ь). Аналогичный результат для 1_аі-хЗГхМл03 для х=0.15 (с) и х=0.3 (б).
Для состава с х = 1/3 (Тс=250 К), спектр неупругого рассеяния нейтронов состоит из двух пиков при ненулевой энергии, которые можно связать с ферромагнитными областями в образце, и центрального пика, отвечающего за парамагнитную фазу. Такая особенность в спектрах наблюдается при