ВНКСФ7: Рудская Анжела Григорьевна: Новые соединения с колоссальной магнеторезистивностью

Новые соединения с колоссальной магнеторезистивностью

Рудская Анжела Григорьевна
Ростовский государственный университет

Научный руководитель: Куприянов Михаил Федотович, доктор физико-математических наук
Соавторы: Пустовая Лариса Евгеньевна

Наблюдаемая в твердых растворах Ln_1-xM_xMnO₃ сверхструктура, скорее всего, связана с кристаллохимическими особенностями плотнейшей кубической упаковки при относительно малых размерах атомов типа А. Известно, что малым ионным радиусам таких атомов соответствует малое значение толеранс-фактора Гольдшмидта. Относительная рыхлость при этом кубической структуры типа перовскита обусловливает ее деформацию при снижении температуры, обычно описываемую как согласованные повороты кислородных октаэдров. При таких поворотах в структуре типа перовскита возникают, прежде всего, антипараллельные смещения атомов кислорода и, как следствие, возможны антипараллельные смещения атомов типа А. Можно предположить, что соответствующие фазовые переходы слабо влияют на магнеторезистивные свойства, так как они в основном связаны с модами колебаний R₂₅ и М₃, ответственными за сегнетоэластичные свойства.

Выявленный характер изменений параметров решетки в зависимости от концентрации x в составах La_1-xCa_xMnO₃ (x = 0,125; 0,3; 0,5) показывает, что при заменах атомов La на Ca при их одинаковых ионных радиусах по Н.В.Белову и Г.Б.Бокию идет разрыхление структуры при 0,125 £ x £ 0,3 - средний объем ячейки увеличивается. При 0,3 £ x £ 0,5 уменьшение объема ячейки может быть связано с увеличением углов поворота октаэдров, как это отмечено выше и с частичным изменением валентного состояния Mn³⁺ ® Mn⁴⁺.

Наблюдаемый ближний порядок в размещении атомов типа A в одной подрешетке структуры типа перовскита очевидно должен сопровождаться и порядком в размещении Mn³⁺ и Mn⁴⁺ как следствие локальной электронейтральности. По-видимому, такой ближний порядок и может определять эффекты колоссальной магнеторезистивности при соответствующих внешних условиях - температура, давление, внешнее магнитное поле и т.д.

Даже слабое магнитное поле (0,2 Т) заметно изменяет сопротивление изученных керамических образцов. О высокой чувствительности электросопротивления образцов к изменениям температуры свидетельствуют малые значения энергий активации, определенные по зависимостям lns = f(1/T).