МАГНИТНЫЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ Ca_1-x Ce_x MnO₃ (x\leq 0.12)
Лошкарева Н.Н., Королев А.В., Солин Н.И., Мостовщикова Е.В., Наумов С.В., Костромитина Н.В., Балбашов А.М.

Поступила в редакцию: 23 Июля 2008

PACS: 75.47.Lx, 75.60.Ej, 72.20.-i, 78.20.-e

DJVU (165.7K)

PDF (678.4K)

Исследованы магнитные, электрические и оптические свойства монокристаллов Ca_1-x Ce_x MnO₃ () с целью выявления особенностей многофазного электронного и магнитного состояния в зависимости от концентрации церия и атмосферы роста кристаллов. Обнаружен сдвиг концентрационной зависимости низкотемпературной намагниченности M(x) монокристаллов в сторону больших концентраций по сравнению с поликристаллами, который объясняется преимущественным катионным дефицитом. Электросопротивление и спектры отражения в инфракрасном диапазоне свидетельствуют о зонном характере носителей вблизи комнатной температуры. Температурная зависимость электросопротивления монокристалла с x=0.08, обладающего максимальной намагниченностью в исследуемом ряду соединений Ca_1-x Ce_x MnO₃, в отличие от поликристаллов, имеет «металлический» характер во всем температурном диапазоне. При температуре Нееля T_N(G)=T_C=100 K антиферромагнитной фазы G-типа наблюдается максимум сопротивления ρ и магнитосопротивления, Δρ/ρ=|(ρ₀-ρ_H)/ρ₀|= 38 %, в магнитном поле H=90 кЭ. Магнитосопротивление Δρ/ρ монокристаллов с x=0.10, 0.12 при изменении температуры имеет три особенности: вблизи температуры зарядового упорядочения T_co и вблизи температур магнитных фазовых переходов в антиферромагнитную фазу C-типа, T_N(C), и магнитную зарядово-упорядоченную фазу, T_N(MCO). Обнаружена аномальная температурная зависимость намагниченности для кристалла с x=0.10, выращенного в кислороде при давлении 5 атм, которая объясняется присутствием областей с дырочной проводимостью, связанных с катионным дефицитом. Неоднородное электронное и магнитное состояние обусловлено взаимосвязью зарядового, орбитального и спинового упорядочений.