Вышедшие номера
Влияние легирования железом на зарядовое упорядочение в манганитах La0.33Ca0.67Mn1-yFeyO3 (y=0, 0.05)
Орлова Т.С.1,2, Laval J.-Y.2, Захвалинский В.С.3, Степанов Ю.П.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Laboratoire de Physique du Solide, CNRS ESPCI, Paris, France
3Белгородский государственный университет, Белгород, Россия
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 6 февраля 2006 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2006 г.

Формирование сверхструктуры и ее особенности изучались в легированных железом манганитах La0.33Ca0.67Mn1-yFeyO3 (y=0; 0.05) в трансмиссионном электронном микроскопе путем регистрации электронно-дифракционных картин при сканировании температуры от 91 до 300 K, а также путем анализа высокоразрешающих электронно-микроскопических изображений, полученных при 91-92 K. Оказалось, что в обоих изученных составах манганитов структурный переход (образование сверхструктуры), непосредственно наблюдаемый по образованию дополнительных структурных пиков на электронно-дифракционных картинах, происходит при температуре, находящейся в хорошем соответствии с температурой зарядового упорядочения Tco, определенной из температурных зависимостей намагниченности M(T). В температурной области 90<T<200 K нелегированные образцы показали соразмерную сверхструктуру с вектором q=1/3 a*, соответствующую утроению элементарной ячейки, <<3ax bx c>> (a~ b~sqrt(2)sqrt, c~2ap, ap~3.9 Angstrem - параметр решетки простого перовскита). Легирование 5 at.% железа приводит к понижению на 50 K температуры Tco и формированию несоразмерной сверхструктуры с уменьшенной примерно на 15% величиной q-вектора. Сверхструктурная единица легированного железом соединения не является совершенной утроенной элементарной ячейкой. Она включает в себя дефекты упорядочения, такие как учетверение элементарной ячейки, многочисленные сдвиги на apsqrt(2)sqrt вдоль направления a, дислокационно подобные дефекты в полосовой структуре зарядового упорядочения, которые, встречаясь псевдопериодически, приводят к уменьшению величины q-вектора и обеспечивают несоразмерность структуры. Уменьшение Tco в результате легирования железом, а также возникающая при этом несоразмерность формирующейся сверхструктуры коррелируют с изменением концентрации ян-теллеровских ионов Mn3+ в результате замещения их неян-теллеровскими ионами Fe3+. Авторы благодарят за поддержку "la Region Ile de France" и "la Ville de Paris" за финансирование FEG-TEM. PACS: 75.47.Lx; 68.37.Lp