CТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, МАГНИТНЫЕ И РЕЗИСТИВНЫЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ПЕРОВСКИТОВ. презентация

им. И.М. Франка
Объединенного института ядерных исследований,
141980 Дубна, ул. Жолио-Кюри 6,
Российская Федерация.
2 Донецкий физико-технический институт
им. А.А. Галкина НАН Украины
83114, г. Донецк, ул. Р.Люксембург 72.

Турченко В.А.1, Пащенко В.П.2, Пащенко А.В.2, Прокопенко В.К.2, Ревенко Ю.Ф.2,
Сычева В.Я.2

Дубна – 2012 г.

for Ln1-yMyXO3;
- датчики магнитного поля и тока – пороговая чувствительность 1 мкЭ (фирма NVE CBMP);
- датчики магнитного поля и тока [Solid State Phenomena, v. 154, (2009)];
- магниторезистивные датчики (фирма Honeywell);
- четырёх - мегабитное энергонезависимое спин –туннельное магниторезистивное запоминающее устройство полупроводникового типа (фирма Motorola );
- катоды (SOFC) - твердотельных оксидных топливных элементов.

1994 г. –открытие МРЭ в La-Ca-MnO пленках Jin S., Tiefel T. H. et al. Appl. Phys. Lett. v. 64, (1994).

1950 – Jonker G. H., Van Santen J. H. Physica. Vol.16. (1950).

Нагаев Э. Л., УФН, т. 166, (1996);
C. М. Дунаевский, ФТТ, т. 46, (2004).

эффекта в манганит-лантановых перовскитах (Re1-xMex)1-yMnyO3±δ (где Re - редкоземельный, Ме - двухвалентный катионы) вызвало повышенный интерес к их исследованию [1] и возможности практического применения таких материалов в датчиках тока и магнитного поля [2].

[1] M.B. Salamon, M. Jaime Rev. Mod. Phys., Vol. 73, No. 3, P. 583 (2001).
[2] В.П. Пащенко, Н.И. Носанов, А.А. Шемяков. Патент UA № 45153. Бюл. 9 (2005).
[3] E. Dagotto at el. Phys. Rep. 344, 1 (2001).
[4] В.П. Дьяконов, В.П. Пащенко, Э.Е. Зубов и др. ФТТ, Т. 45, вып. 5, с. 870 (2003).

Рис. 1. Фазовая диаграмма лантан-стронциевого манганита La1-xSrxMnO3±δ [3]

Рис. 2 Температурная зависимость МРЭ образцов La1-xMn1+xO3 с х= 0.1 (1), 0.2 (2), 0.3 (3) и 0.4 (4) в магнитном поле 8 kOe [4]

на структуру, фазовые переходы, магнитные, резистивные и магниторезистивные свойства лантан-стронциевых манганитов со сверхстехиометрическим марганцем.

Объект исследования – керамические дефектные твердые растворы на основе лантан-стронциевых манганитов со сверхстехиометрическим марганцем допированные ионами самария.

ПОЛУЧЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ:

Исходные компоненты марки “ЧДА”: La(OH)3; Sm2O3; SrCO3; Mn3O4.
Твердофазный синтез: 10000С.
Керамика: La0.6-xSmxSr0.3Mn1.1O3±δ (x = 0 – 0.6; tсп = 1200 и 1400 0С).

(77-400 К, H = 0.1 Э, ν = 600 Гц);

Резистивный четырехконтактный метод (в диапазоне температур 77-400 К );

Магниторезистивный ΔR/R0 (77-400 К, H = 5 кЭ).

(x= 0 – 0.6)

rXII(La3+)=1.36 Å

rXII(Sm3+)=1.24 Å

- уменьшение значения температуры Кюри Tc:
с ростом концентрации ионов Sm2+;
с повышением температуры спекания;
- в образцах x= 0.1 и 0.2 – ФМ и АФМ (при TN~ 130 K)
фазовые переходы;
- уменьшение флуктуационной области фазового
перехода ΔTc при повышении температуры спекания.

ростом концентрации ионов самария, наблюдается:
увеличение значения удельного сопротивления;
смещение Tms в область низких температур;










После дополнительного спекания при 14000С наблюдается:
уменьшение значения Tms; (~5 – 10 K)
в образцах x= 0 – 0.2 увеличение резистивной неоднородности.

концентрации ионов Sm2+,
наблюдается:
рост величины МРЭ;
смещение пика МРЭ в область низких
температур;





После дополнительного спекания при 14000С
В образцах с ромбически искаженной
перовскитовой структурой наблюдается
рост величины МРЭ.

La0.6-xSmxSr0.3Mn1.1O3±δ, с ростом х, объяснено меньшим радиусом ионов Sm3+, замещающих ионы La3+.

Установлено изменение типа кристаллической структуры от ромбоэдрического (R-3c) к ромбическому (Pnma) с ростом концентрации ионов самария в твердых растворах La0.6-xSmxSr0.3Mn1.1O3±δ (x=0 – 0.6).

Уменьшение температуры Кюри Tc и ширины флуктуационной области фазового перехода ферро-парамагнетик в керамических образцах спеченных при 14000С связано с влиянием большей концентрации анионных вакансий.

Увеличение удельного сопротивления керамических образцов La0.6-xSmxSr0.3Mn1.1O3±δ, при замещении La3+ ионами Sm3+, обусловленно ослаблением высокочастотного сверхобмена Mn3+ ↔ Mn4+ и отклонением соотношения Mn3+ / Mn4+ от его оптимального значения при изменении дефектности кристаллической решетки.

Пик магниторезистивного эффекта смещается в область низких температур, а его величина возрастает с ростом концентрации ионов самария.