ЖЭТФ, Том 151,
Вып. 1,
стр. 116 (Январь 2017)
(Английский перевод - JETP,
Vol. 124, No 1,
p. 100,
January 2017
доступен on-line на www.springer.com
)
Роль дефектности структуры в формировании магнитотранспортных свойств редкоземельных манганитов со структурой перовскита
Пащенко А.В., Пащенко В.П., Прокопенко В.К., Турченко В.А., Ревенко Ю.Ф., Мазур А.С., Сычева В.Я., Леденев Н.А., Пицюга В.Г., Левченко Г.Г.
Поступила в редакцию: 2 Апреля 2016
DOI: 10.7868/S0044451016120000
Рентгеноструктурным, термогравиметрическим, резистивным, магнитным, ЯМР 55Mn, магниторезистивным и СЭМ-методами исследованы структура, ее дефектность, магниторезонансные, магнитотранспортные и микроструктурные свойства редкоземельных манганитоперовскитов La0.3Ln0.3Sr0.3Mn1.1O3-δ . Установлено, что при изовалентном замещении Ln = La3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+ с уменьшением ионного радиуса A-катиона происходят повышение дефектности структуры и изменение симметрии ромбоэдрически искаженной перовскитовой структуры на ее псевдокубический тип. Определены дефектные молярные формулы реальной перовскитовой структуры, которая содержит анионные и катионные вакансии. Понижение температур фазовых переходов металл-полупроводник Tms и ферромагнетик-парамагнетик TC, а также увеличение удельного сопротивления ρ и энергии активации Ea с ростом порядкового номера Ln вызвано повышением концентрации точечных дефектов вакансионного типа, ослабляющих двойной обмен 3d4( Mn3+)\T2A\textendash 2p6( О2-)\T2A\textendash 3d3( Mn4+)-V(a) -3d4( Mn3+). Кристаллическая структура составов с Ln = La содержит наноструктурные плоскостные кластеры, что является причиной появления аномального магнитного гистерезиса при температуре T=77 K. Широкие асимметричные спектры ЯМР 55Mn подтверждают высокочастотный электронный двойной обмен Mn3+(3d4)\leftrightarrow O2-(2p6)\leftrightarrow Mn4+(3d3) и свидетельствуют о неоднородности окружения марганца другими ионами и вакансиями. Установлена корреляция между магниторезистивным эффектом туннельного типа и размерами кристаллитов. Построенная экспериментальная фазовая диаграмма «состав-дефектность структуры-свойства» подтверждает вывод о сильном влиянии дефектности структуры на формирование магнитных, магнитотрантспортных и магниторезистивных свойств редкоземельных манганитоперовскитов.
|
|