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.
- E.L. Nagaev. Phys. Rep. 346, 387 (2001)
- E. Dagotto, J. Hotta, A. Moreo. Phys. Rep. 344, 1 (2001)
- M.B. Salamon, M. Jaime. Rev. Phys. Mod. Phys. 73, 583 (2001)
- D.M. Edwards. Adv. Phys. 51, 1259 (2002)
- В.П. Пащенко, Н.И. Носанов, А.А. Шемяков. Патент UA N 45153. Бюл. 9 (2005)
- S. Khizroev, Y. Hijazi, R. Chomko, S. Mukherjee, R. Chantrell, X. Wu, R. Carley, D. Litvinov Appl. Phys. Lett. 86, 042 502 (2005)
- F. Yang, L. Mechin, J.M. Routoure, B. Guillet, R.A. Chakalov. J. Appl. Phys. 99, 024 903 (2006)
- V. Dyakonov, I. Fita, E. Zubov, V. Pashchenko, V.Mikhaylov, V. Prokopenko, M. Arciszewska, Yu. Bukhantsev, W. Dobrowolski, A. Nabialek, H. Szymczak. J.Magn. Magn. Mater. 246, 40 (2002)
- З.А. Самойленко, В.Д. Окунев, Е.И. Пушенко, Т.А. Дьяченко, А. Черенков, P. Gierlowski, S.J. Lewandowski, A. Abal'oshev, A. Klimov, A. Szewczyk. ЖТФ 73, 2, 118 (2003)
- J.-S. Zhou, J.B. Goodenough. Phys. Rev. B 62, 3834 (2000)
- В.П. Дьяконов, В.П. Пащенко, Э.Е. Зубов, В.И.Михайлов, Ю. Буханцев, И.М. Фита, В.А. Турченко, Н.А.Дорошенко, А. Шевчик, Р. Жуберек, Г. Шимчак. ФТТ 45, 870 (2003)
- А.В. Пащенко, В.П. Пащенко, Ю.Ф. Ревенко, В.К. Прокопенко, А.А. Шемяков, В.А. Турченко, В.Я. Сычева, Б.М. Эфрос, В.П. Комаров, Л.Г. Гусакова. Металлофизика и новейшие технологии 32, 487 (2010)
- V.P. Pashchenko, A.A. Shemyakov, V.K. Prokopenko, V.N. Derkachenko, O.P. Cherenkov, V.I. Mihajlov, V.N. Varyukhin, V.P. Dyakonov, H. Szymczak. J. Magn. Magn. Mater. 220, 52 (2000)
- В.П. Пащенко, А.А. Шемяков, А.В. Пащенко, В.К. Прокопенко, Ю.Ф. Ревенко, В.А. Турченко, В.Н. Варюхин, В.П. Дьяконов, Г. Шимчак. ФНТ 33, 870 (2007)
- Z. Yang, L. Ye, X. Xie. Phys. Status Solidi B 220, 885 (2000)
- M.-H. Phan, T.-L. Phan, S.-C. Yu, N.D. Tho, N. Chau. Phys. Status Solidi B 241, 1744 (2004)
- M.M. Savosta, P. Novak Phys. Rev. Lett. 87, 137 204 (2001)
- C.J. Oates, Cz. Kapusta, M. Sikora, P.C. Riedi, C. Martin, C. Yaicle, A. Maignan, M.R. Ibarra. Phys. Rev. B 71, 014 430 (2005)
- Y. Kawasaki, T. Minami, Y. Kishimoto, T. Ohno, K. Zenmyo, H. Kubo, T. Nakajima, Y. Ueda. Phys. Rev. Lett. 96, 037 202 (2006)
- R.D. Shannon. Acta Cryst. A 32, 751 (1976)
- J.-S. Zhou, J.B. Goodenough. Phys. Rev. B 60, R 15 002 (1999)
- В.П. Пащенко, С.И. Харцев, О.П. Черенков, А.А. Шемяков, З.А. Самойленко, А.Д. Лойко, В.И. Каменев. Неорган. материалы, 35, 1509 (1999)
- А.П. Носов, А.Б. Ринкевич, В.Г. Васильев, Е.В. Владимирова. ФММ 106, 36 (2008)
- К.Б. Власов, А.И. Мицек. ФММ 14, 498 (1962)
- К.П. Белов. УФН 169, 797 (1999)
- W.H. Meiklejohn, C.P. Bean. Phys. Rev. 102, 1413 (1956)
- А.И. Мицек, В.Н. Пушкарь. Реальные кристаллы с магнитным порядком. Наук. думка, Киев (1978). 296 с
- С.В. Вонсовский. Магнетизм. Наука, М. (1971). 1032 с
- М.Ю. Каган, К.И. Кугель. УФН 171, 577 (2001)
- N.F. Mott. Adv. Phys. 50, 865 (2001)
- А.В. Пащенко, В.П. Пащенко, А.А. Шемяков, Н.Г. Кисель, В.К. Прокопенко, Ю.Ф. Ревенко, А.Г. Сильчева, В.П. Дьяконов, Г. Шимчак. ФТТ 50, 1257 (2008)
- Ю.А. Фирсов. Поляроны. Наука, М. (1975). 423 с
- J.M.D. Coey, M. Viret, S. vonMolnar Adv. Phys. 48, 167 (1999)
- Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос УФН 117, 401 (1975)
- G.H. Fuller J. Phys. Chem. Ref. Data 5, 835 (1976)
- Е.А. Туров, М.П. Петров. Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках. Наука, М. (1969). 260 с
- R.E. Watson, A.J. Freeman. Phys. Rev. 123, 2027 (1961)
- В.Н. Бержанский, Ю.В. Сорокин. Учен. зап. Таврического национального ун-та им. В.И. Вернадского. Физика 21, 147 (2008)
- К.Н. Михалев, С.А. Лекомцев, А.П. Геращенко, В.Е. Архипов, А.В. Королев, Я.М. Муковский, А.А. Арсенов Письма в ЖЭТФ 72, 867 (2000)
- G. Papavassiliou, M. Belesi, M. Fardis, M. Pissas, J. Dolinsek, C. Dimitropoulos, J.P. Ansermet. Phys. Rev. Lett. 91, 147 205 (2003)
- M.M. Savosta, P. Novak, Z. Jirak, J. Hejtmanek, M. Marysko. Phys. Rev. Lett. 79, 4278 (1997)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.