Ảnh hưởng của việc pha tạp Ti không từ tính tại vị trí Mn tới các tính chất điện trở từ và nhiệt điện của Sm0.6Sr0.4MnO3

Springer Science and Business Media LLC - Tập 35 - Trang 2381-2390 - 2022
Anitha Anand1, M. Manjuladevi1, R. K. Veena1, V. S. Veena1, S. Sagar1
1Department of Physics, Government College for Women, Vazhuthacaud, Research Centre, University of Kerala, Thiruvananthapuram, India

Tóm tắt

Nghiên cứu này điều tra ảnh hưởng của việc pha tạp Ti không từ tính tại vị trí Mn lên các tính chất điện trở từ và nhiệt điện của Sm0.6Sr0.4MnO3 (Sm0.6Sr0.4Mn1-xTixO3, với x = 0, 0.1 và 0.15 được ký hiệu lần lượt là SMO, STMO0.1 và STMO0.15) được chuẩn bị bằng phương pháp phản ứng trạng thái rắn. Cả ba mẫu đều cho thấy sự chuyển tiếp giữa kim loại và cách điện. STMO0.15 có sự sụt giảm đột ngột điện trở xung quanh 100 K. Ở nhiệt độ thấp, điện trở từ của các mẫu tăng lên với việc pha tạp Ti. Tất cả các mẫu đều có điện nhiệt lực âm (TEP) ở nhiệt độ phòng. Cả điện trở ở nhiệt độ cao và TEP của các mẫu đều được phân tích thành công bằng mô hình nhảy trong khoảng biến đổi (VRH). Hệ số công suất, xác định chất lượng của vật liệu TEP, tương đối cao đối với mẫu STMO0.15 pha tạp 15% Ti ở nhiệt độ phòng.

Từ khóa

#Ti doping #magnetoresistance #thermopower #Sm0.6Sr0.4MnO3 #variable range hopping

Tài liệu tham khảo

Vining, C.B.: Nature 423, 391 (2003) Kuwahara, H., Hirobe, Y., Nagayama, J., Kodama, S., Kakishima, A.: J.Magn.Magn. Mater. 272, e1393 (2004) Ahmed, A. M., Kattwinkel, A., Arner, K. B., Yang, C.P., Sun, J.R., Rao, G.H.: Physica B 324, 102–109 (2002) Merkulov, O.V., Markov, A.A., Patrakeev, M.V., Leonidov, I.A., Kozhevnikov, V.L.: Mater. Res. Express 6, 125912 (2019). https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab625a Iyyappa Rajan, P., Baldo, C., III, Enamullah, Mahalakshmi, S., Navamathavan, R., Adinaveen, T.: J. Appl. Phys. 128, 155101 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0016071 Sagar, S., Ganesan, V., Joy, P. A., Thomas, S., Liebig, A., Albrecht, M.: EPL 91, 17008 (2010). https://doi.org/10.1209/0295-5075/91/17008 Joy, L. J., Singh, D., Sudeep, P. M., Ganesan, V., Ajayan, P.M., Thomas, S., Anantharaman, M.R.: Mater. Res. Express 2, 055504 (2015). https://doi.org/10.1088/2053-1591/2/5/055504 Ahmed, A.M., Mohamed, H.F., Paixão, J.A.: Sara A. Mohamed. J. Magn. Magn. Mater. 456, 217–222 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.02.037 Anitha Anand, Veena, R. K., Manjuladevi, M., Veena, V. S., Yuri, S., Koshkid'ko, Sagar, S.: J. Magn. Magn. Mater. 471, 537–543 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.09.062 AnithaAnand, Manjuladevi, M., Veena, R. K., Veena, V. S., Sagar, S.: Mater. Today: Proc., 47, 1829–1834 (2021). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.03.230 Anitha Anand, Manjuladevi, M., Veena, R. K., Veena, V. S., Yuri, S., Koshkid'ko, Sagar, S.: J. Solid State Chem., 305, 122712 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2021.122712 Sharath Chandra, L. S., Archana Lakhani, Deepti Jain, Swati Pandya, Vishwakarma, P. N., Mohan Gangrade, Ganesan, V.: Rev. Sci. Instrum. 79, 103907 (2008). https://doi.org/10.1063/1.3002426 Tomioka, Y., Okimoto, Y., Jung, J. H., Kumai, R., Tokura, Y.: Phsical Review B 68, 094417 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.094417 Rozenberg, E., Auslender, M., Felner, I., Gorodetsky, G.: J. Appl. Phys. 88, 2578 (2000). https://doi.org/10.1063/1.1288704 Auslender, M., Karkin, A.E., Rozenberg, E., Gorodetsky, G.: J. Appl. Phys. 89, 6639 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1357140 Kumar, D., Sankar, J., Narayan, J., Singh, R.K., Majumdar, A.K.: Phys. Rev. B 65, 094407 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.094407 Kalyana Lakshmi, Y., Raju, K., Venugopal Reddy. P.: J. Appl. Phys. 113, 163701 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4802436 Kondo, J.: Prog. Theor. Phys. 32, 37 (1964). https://doi.org/10.1143/PTP.32.37 Ziese, M.: Phys. Rev. B 68, 132411 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.132411 Ramakrishnan, P. A., Lee T. V.: Rev. Mod. Phys. 57, 287 (1985). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.287 Panwar, N., Pandya, D.K., Rao, A., Wu, K.K., Kaurav, N., Kuo, Y.K., Agarwal, S.K.: Eur. Phys. J. B 65, 179 (2008). https://doi.org/10.1140/epjb/e2008-00331-6 Urushibara, A., Moritomo, Y., Arima, T., Asamitsu, A., Kido, G., Tokura, Y.: Phys. Rev. B 51, 14103 (1995). https://doi.org/10.1103/physrevb.51.14103 Ehsani, M.H., Kameli, P., Razavi, F.S., Ghazi, M.E., Aslibeiki, B.: J. Alloys Compd. 579, 406–414 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.06.067 Sun, Y., Xiaojun, Xu., Zhang, Y.: J. Phys.: Condens. Matter 12, 10475–10480 (2000). https://doi.org/10.1088/0953-8984/2F12/2F50/2F309 Venkataiah, G.: Y Kalyana Lakshmi and P Venugopal Reddy. J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 721–729 (2007) LalithaReddy, G., KalyanaLakshmi, Y., Pavankumar, N., ManjunathRao, S., VenugopalReddy, P.: J. Magn. Magn. Mater. 362, 20–26 (2014) Lija, K., Shanmukharao Joy, S., Samatham, S. T., Ganesan, V., Salim Al-Harthi, A., Albrecht Liebig, M., Anantharaman, M.R.: J. Appl. Phys. 116, 213701 (2014) Dhawan, Abhai Mansingh, Anil.: J Phys C Solid State Phys 11, 3439 (1978) Nagira, T., Ito, M., Katsuyama, S., Majima, K., Nagai, H.: J Alloys Compd 348, 263–269 (2003) Ito, M., Furumoto, D.: J Alloys Compd 450, 517–520 (2008) Okinaka, N., Zhang, L.H., Akiyama, T.: ISIJ Int 50, 1300–1304 (2010) Wang, H.C., et al.: J. Am. Ceram. Soc. 94, 838–842 (2011) Kabir, R., et al.: J Alloys Compd 628, 347–351 (2015) Nag, A., D’Sa, F., Shubha, V.: Mater Chem Phys 151, 119–125 (2015) Tsubota, T., Ohtaki, M., Eguchi, K.: Arai H J Mater Chem 7, 85–90 (1997) Ohtaki, M., Araki, K.: Yamamoto K J Electron Mater 38, 1234–1238 (2009)