Ảnh hưởng của sự pha tạp đồng trị của manganite (La1−x Prx)0.7Ca0.3MnO3 (0≤x≤1) lên các tính chất quang, từ quang và tính transport gần ngưỡng chuyển tiếp kim loại - chất cách điện

Pleiades Publishing Ltd - Tập 46 - Trang 1241-1251 - 2004
Yu. P. Sukhorukov1, N. N. Loshkareva1, E. A. Gan’shina2, A. R. Kaul’2, O. Yu. Gorbenko2, E. V. Mostovshchikova1, A. V. Telegin1, A. N. Vinogradov2, I. K. Rodin2
1Institute of Metal Physics, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia
2Faculty of Physics, Moscow State University, Vorob’evy gory, Moscow, Russia

Tóm tắt

Các tính chất quang, từ quang và điện của các màng phim epitaxy (La1−x Prx)0.7Ca0.3MnO3 (0≤x≤1) được phát triển bằng phương pháp MOCVD trên các chất nền LaAlO3 và SrTiO3 đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng việc giảm bán kính cation trung bình do sự thay thế đồng trị của các ion Pr cho ion La dẫn đến sự giảm nhiệt độ Curie, nhiệt độ chuyển tiếp kim loại - chất cách điện và các nhiệt độ của các cực đại trong truyền dẫn từ tính (MT) và điện trở từ tính (MR). Những nhiệt độ này chỉ phụ thuộc yếu vào loại chất nền. Việc thay thế La bằng Pr không làm thay đổi hình dạng của phản ứng quang phổ của hiệu ứng Kerr ngang. Đối với các nồng độ x≤0.50, các giá trị cực đại của hiệu ứng Kerr và MT thay đổi không đáng kể, điều này có thể được quy cho sự tồn tại của một vùng kim loại ferromagnetic liên kết đơn ở nhiệt độ thấp. Trong các màng phim với x=0.75, sự hiện diện của các giọt kim loại ferromagnetic trong một ma trận chất cách điện antiferromagnetic đã được phát hiện. Tổng thể dữ liệu thực nghiệm thu được cho thấy rằng tồn tại các không đồng nhất từ tính và điện tử ở cấp độ nanoscopic trong cả các màng phim có vùng kim loại liên kết đơn và trong màng phim x=1, cái mà là một chất cách điện antiferromagnetic.

Từ khóa

#(La1−x Prx)0.7Ca0.3MnO3 #màng phim epitaxy #tính chất quang #từ quang #chuyển tiếp kim loại - chất cách điện #pha tạp đồng trị

Tài liệu tham khảo

J. H. Hao, X. T. Zeng, and H. K. Wong, J. Appl. Phys. 79(3), 1810 (1996). Yu. P. Sukhorukov, N. N. Loshkareva, E. A. Gan’shina, A. R. Kaul’, O. Yu. Gorbenko, and K. A. Fatieva, Pis’ma Zh. Tekh. Fiz. 25(14), 6 (1999) [Tech. Phys. Lett. 25, 551 (1999)]. Yu. P. Sukhorukov, N. N. Loshkareva, E. A. Gan’shina, E. V. Mostovshchikova, I. K. Rodin, A. R. Kaul’, O. Yu. Gorbenko, A. A. Bosak, A. S. Moskvin, and E. V. Zenkov, Zh. Éksp. Teor. Fiz. 123(1), 293 (2003) [JETP 96, 257 (2003)]. A. M. Balagurov, V. Yu. Pomjakushin, D. V. Sheptyakov, V. L. Aksenov, P. Fischer, L. Keller, O. Yu. Gorbenko, A. R. Kaul, and N. A. Babushkina, Phys. Rev. B 64(2), 024420 (2001). A. M. Balagurov, V. Yu. Pomjakushin, D. V. Sheptyakov, V. L. Aksenov, N. A. Babushkina, L. M. Belova, O. Yu. Gorbenko, and A. R. Kaul, Eur. Phys. J. B 19, 215 (2001). O. Yu. Gorbenko, A. A. Bosak, and A. R. Kaul, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 495, 333 (1998). E. A. Balykina, E. A. Gan’shina, and G. S. Krinchik, Zh. Éksp. Teor. Fiz. 93, 1879 (1987) [Sov. Phys. JETP 66, 1073 (1987)]. E. A. Gan’shina, I. K. Rodin, N. N. Loshkareva, Yu. P. Sukhorukov, and E. V. Mostovshchikova, Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Fiz. 66(6), 767 (2002). E. A. Gan’shina, O. Yu. Gorbenko, A. G. Smechova, A. R. Kaul, N. A. Babushkina, and L. M. Belova, in NonLinear Electromagnetic Systems, Ed. by V. Kose and J. Sievert (IOP Press, Amsterdam, 1998), p. 325. E. A. Gan’shina, O. Yu. Gorbenko, A. R. Kaul, and A. N. Vinogradov, J. Phys.: Condens. Matter. 12, 2857 (2000). E. A. Balykina, E. A. Gan’shina, G. S. Krinchik, and A. Yu. Trifonov, J. Magn. Magn. Mater. 117, 259 (1992). J. H. Van-der-Merve, in Single-Crystal Films, Ed. by M. H. Francombe and H. Sato (Macmillan, New York, 1964; Mir, Moscow, 1966). O. Yu. Gorbenko, A. R. Kaul, N. A. Babushkina, and L. M. Belova, J. Mater. Chem. 7, 747 (1997). W. Prellier, Ph. Lecocur, and B. Merecy, J. Phys.: Condens. Matter 13, K915 (2001). R. A. Rao, D. Lavric, T. K. Nath, C. B. Eom, L. Wu, and F. Tsui, J. Appl. Phys. 85, 4794 (1999). F. Martin, G. Jakob, W. Westerberg, and H. Adrian, J. Magn. Magn. Mater. 196–197, 509 (1999). A. P. Nosov and P. Strobel’, Fiz. Met. Metalloved. 93(3), 50 (2002). B. Vengalis, F. Maneikis, F. Anisimovas, R. Butkute, L. Dapkus, and A. Kindurys, J. Magn. Magn. Mater. 211, 35 (2000). M. G. Blamire, B.-S. Teo, J. H. Durrel, N. D. Mathur, Z. H. Barber, J. L. McManus Driscoll, L. F. Cohen, and J. E. Evetts, J. Magn. Magn. Mater. 191, 359 (1999). N. N. Loshkareva, Yu. P. Sukhorukov, S. V. Naumov, N. I. Solin, I. B. Smolyak, and E. V. Panfilova, Pis’ma Zh. Éksp. Teor. Fiz. 68(1), 89 (1998) [JETP Lett. 68, 97 (1998)]. L. I. Koroleva, A. I. Abramovich, A. V. Michurin, O. Yu. Gorbenko, I. E. Graboy, A. R. Kaul, R. Szymczak, S. Deyev, and H. W. Zandbergen, J. Phys.: Condens. Matter. 13, 5901 (2001). A. M. Balagurov, V. Yu. Pomyakushin, V. L. Aksenov, N. A. Babushkina, L. M. Belova, O. Yu. Gorbenko, A. R. Kaul’, N. M. Plakida, P. Fischer, M. Gutmann, and L. Keller, Pis’ma Zh. Éksp. Teor. Fiz. 67(9), 672 (1998) [JETP Lett. 67, 705 (1998)]. P. G. Radaelli, M. Marezio, H. Y. Hwang, S.-W. Cheong, and B. Batlogg, Phys. Rev. B 54, 8992 (1996). A. S. Moskvin, E. V. Zenkov, Yu. P. Sukhorukov, E. V. Mostovshchikova, N. N. Loshkareva, A. R. Kaul, and O. Yu. Gorbenko, J. Phys.: Condens. Matter 15, 2635 (2003).