ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНЫХ, ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫХ, УПРУГИХ И МАГНИТОУПРУГИХ СВОЙСТВ МАНГАНИТОВ Sm_1-xSr_xMnO₃
Абрамович А.И., Королева Л.И., Мичурин А.В.

Поступила в редакцию: 28 Июня 2001

PACS: 75.50.Pp, 72.20.My, 75.80.+q

DJVU (164.2K)

PDF (508.2K)

В системе Sm_1-xSr_xMnO₃ (x= 0.33, 0.4 и 0.45) обнаружены колоссальные величины отрицательных магнитосопротивления Δρ/ρ и объемной магнитострикции ω вблизи точки Кюри T_C. У соединения с x = 0.33, состоящего по данным нейтронной дифракции из односвязной ферромагнитной матрицы, в которой расположены кластеры со слоистой антиферромагнитной структурой A-типа, изотермы Δρ/ρ, ω и намагниченности σ имеют плавный характер и не насыщаются вплоть до максимальных полей измерения 120 кЭ. В то же время у соединений с x= 0.4 и 0.45, содержащих кроме перечисленных выше фаз, еще и зарядово-упорядоченную антиферромагнитную фазу CE-типа, которая термически разрушается при более высоких температурах, чем антиферромагнитная A-типа и ферромагнитная фазы, на перечисленных изотермах при имело место скачкообразное возрастание в области полей от H_c1 до H_c2, после чего на них достигалось насыщение. При H_c1c2 обнаружена метастабильность σ, ω и Δρ/ρ. Анизотропная магнитострикция меняет знак в указанном температурном интервале, что свидетельствует о перестройке кристаллической структуры. Обнаруженные во всех исследованных соединениях при колоссальные величины ω и Δρ/ρ, излишнее, по сравнению с линейным, тепловое расширение и максимум на кривой ρ(T) объяснены наличием электронного фазового разделения, вызванного сильным s-d-обменом. Колоссальные магнитосопротивление и объемная магнитострикция, достигающая примерно 10^-3, вызваны увеличением объема ферромагнитной фазы, индуцированной магнитным полем. В соединении с x= 0.33 это увеличение плавное, так как оно происходит путем «прорастания» ферромагнитной фазы по ферромагнитным слоям антиферромагнитной фазы A-типа. В соединениях с x= 0.4 и 0.45 увеличение объема ферромагнитной фазы происходит и за счет зарядово-упорядоченной фазы с CE-типом антиферромагнитной структуры, в которой спины соседних ионов марганца антиферромагнитно упорядочены. Обнаруженные скачки на кривых σ(H), в результате которых намагниченность достигает примерно 70 % от значения σ при T=1.5 К, указывают на то, что переход зарядово-упорядоченной фазы в ферромагнитное состояние имеет пороговый характер. Таким образом, колоссальные величины ω и Δρ/ρ в данном случае присущи ферромагнитному состоянию, возникшему в результате индуцированного магнитным полем перехода зарядово-упорядоченной фазы в ферромагнитное состояние, а не ее плавления.