Вышедшие номера
Дефектность кластеризованной перовскитовой структуры, фазовые переходы и магниторезистивные свойства керамики La0.6Sr0.2Mn1.2-xNixO3±delta (x=0-0.3)
Пащенко А.В.1,2, Пащенко В.П.1,3, Прокопенко В.К.1, Сильчева А.Г.4, Ревенко Ю.Ф.1, Шемяков А.А.1, Кисель Н.Г.3, Комаров В.П.3, Сычева В.Я.1, Горбань С.В.2, Погребняк В.Г.2
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, Донецк, Украина
2Донецкий национальный университет экономики и торговли им. М. Туган-Барановского, Донецк, Украина
3Донецкий научно-технологический центр "Реактивэлектрон" НАН Украины, Донецк, Украина
4Луганский национальный университет им. Тараса Шевченко, Луганск, Украина
Email: alpash@mail.ru
Поступила в редакцию: 28 сентября 2011 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2012 г.

Рентгеноструктурным, магнитным (chiac), ЯМР 55Mn, резистивным и магниторезистивным методами исследованы керамические образцы La0.6Sr0.2Mn1.2-xNixO3±delta (0=< x=<0.3). Установлены закономерности влияния состава на структуру и свойства нестехиометрических манганитоперовскитов. Ромбоэдрически (R3c) искаженная перовскитовая структура содержит анионные, катионные вакансии и наноструктурные кластеры с Mn2+ в A-позициях. Замещение ионов Mn3+ (r=0.785 Angstrem) ионами Ni3+ (r=0.74 Angstrem) приводит к уменьшению параметра решетки a и температур фазовых переходов Tc и Tms вследствие нарушения сверхобменных взаимодействий между разновалентными ионами марганца Mn3+ и Mn4+. Обнаруженный аномальный гистерезис при 77 K объяснен антиферромагнитным действием однонаправленной обменной анизотропии со стороны ферромагнитной матричной структуры на магнитные моменты сверхстехиометрического марганца Mn2+, находящегося в наноструктурных плоскостных кластерах. Широкие асимметричные спектры ЯМР 55Mn свидетельствуют о высокочастотном электронном сверхобмене ионов Mn3+=<ftrightarrowO2-=<ftrightarrowMn4+, неоднородности их окружения другими ионами, вакансиями, кластерами и о частичной локализации Mn4+. Определены поля сверхтонкого взаимодействия на ядрах55Mn. Концентрационные зависимости энергии активации и частоты перескока заряда подтвердили уменьшение ионами Ni электропроводности вследствие ослабления электронного сверхобмена Mn3+=<ftrightarrowO2-=<ftrightarrowMn4+. Установлены два типа магниторезистивного эффекта: один - вблизи Tc и Tmc - обусловлен рассеянием на внутрикристаллитных наноструктурных неоднородностях, другой - в низкотемпературной области - туннелированием на межкристаллитных мезоструктурных границах. Фазовая диаграмма характеризует сильную взаимосвязь магнитных и электрических свойств в редкоземельных манганитах.