Магнетизм. Сегнетоэлектричество
Влияние избытка кислорода на свойства слаболегированных манганитов лантана La$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$
Н. И. Солин,
С. В. Наумов,
Н. М. Чеботаев,
А. В. Королев Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
Аннотация:
Исследовано влияние избытка кислорода
$\delta$ на магнитные и электрические свойства La
$_{1-x}$Ca
$_x$MnO
$_{3+\delta}$ (
$x$ = 0.1–0.15) в широкой области температур и магнитных полей. С увеличением
$\delta$ температура магнитного упорядочения
$T_C$ уменьшается на 70–90 K, магнитосопротивление увеличивается (электросопротивление уменьшается до 10
$^4$ раз в поле 9 T), значение эффективного момента
$\mu_{\mathrm{eff}}$ парамагнитной восприимчивости существенно превышает теоретическое при температурах в 2–4 раза выше
$T_C$ образцов и испытывает скачок, как и энергия активации электросопротивления, при
$T\approx$ 270 K.
Результаты объясняются возникновением катионных вакансий, локализацией вблизи них электронов с образованием магнитных кластеров, туннелированием (или прыжками) носителей тока между ними, изменениями размеров кластеров от температуры и напряженности магнитного поля, возникновением фрустрации из-за конкуренции разных типов обменного взаимодействия, зависимостью параметров кластеров от условий отжига. Отжиг образцов с избытком кислорода при высоких температурах в вакууме (
$\ge$ 1100
$^\circ$C) возвращает образцы в состояние, близкое к исходному, – с характерными для слаболегированных манганитов магнитными и магнитотранспортными свойствами, вследствие удаления катионных вакансий.
Поступила в редакцию: 05.05.2009
