Магнитные свойства и кинетические эффекты ионокристаллических манганитов Аминова, Фируза Фархадовна

Введение к работе

Актуальность темц.Манганиги со структурой пвровзкита *~^ft_A. Ме^ИпО ( mq - ион двухвалентного металла ) представляет собой магштшз полупроводники с сильной взаимосвязью электрических и магнитных свойств. Установлена, например, корреляция л повадешш электроиопротивления и намагниченности в зависимости от концентрацій ионов двухвалентного металла, вамещаедих ионы Lc\ .

При малих концентрациях соединения La Ие t"mO являвт-

i-x х з

ся полупроводниками р - типа о небольшими значениями температур Кюри и намаишченшстей. С увеличением х в интервале от 0.25 до D.40 появляется металлическая проводимость, при атом намагниченности и температуры Корн имеют наибольшие величини. С дальнейшим увелкчвниеіл х манганиты Lc\ Me. ПИ О становят-

л-а х -І

ся полупроводниками V"\ - 'хііла и происходит переход из ферромагнитного в антифорромагшшюо состояние.

Кроме того, взаимосвязь электрических и магнитных свойств проявляется в аномалиях кинетических эффектов в районе температура Кюри. Например, переход металл - полупроводник или изменение энергии активации процесса электропроводности, максимум отрицательного гальваномапштного эффекта и т.д.

Несмотря на многочисленные исследования, до настоящего времени не расшифрован механизм электропроводности манганитов, неясен вопрос, в какой мере 3d -электроны ответственны за электрические свойства и какова роль магнитного вида рассеяния в кинетических эффектах, не изучено влияние бликнего магнитного порядка на магнитные свойства и кинетические эффекты вблизи температуры Кюри. Кроме того, в литературе отсутствуют достоверные

данные относительно магнитные свойств манганитов в парамагнитной области температур. Выяснение поставленнях вопросов, необходимое для дальнейшего развития физики магнитных полупроводников, невозможно без комплексных исследований электрических и магнитных свойств монокристаллических манганитов в широком диапазоне температур.

Практический интерес к ыанганигам связан о возможностью варьировать концентрацию носителей гока в завистюсти от магнитного поля, температуры, состава образца.

Цель работы - выяснение физических причин взаимосвязи электрических и магнитных свойств, а также механизма электропроводности и особенностей поведения парамагнитной восприимчивости манганитов. В связи с этим были поставлены следующие задачи:'

- проведение комплексных исследований магнитных ( намагничен
ности, парамагнитной и парапроцессной восприимччвостей, мапштост-
рикции ) и электрических ( электросопротивления, термоэде, гальва
но- и гермокагнитіюго эффектов ) свойств монокристаллических манга
нитов U\ Pb Mv\0 о замещением ионов ионами

о.бо о.чо Ъ ⁷ '

как в ферромагнитной, так и в парамагнитной области температур;

выяснение причин аномального поведения кинетических еф$ектов в зависимости от магнитного поля и температуры;

изучение влияния магнитного вида рассеяния на кинетические эффекты.

Научная новизна и защищаемые результаты. Проведено комплексное исследование магнитных и электрических свойств монокристаллпческих манганитов

Г м . г, o.fco ОМО \-Ч b ^л

( Ый = ^re, "і , ^v- ). Измерения намагниченности, электросопротивления, термоэде, гальваномагнитного и терыомагнитного эффектов, маг-

нитострикции, теплового линейного расширения проводились в широком температурном интервале в ферромагактной и парамагнитной облаотях температур, включая температуру Кюри, в полях до 14 кЭ. Впервые исследована восприимчивость парапроцесса, более детально изучены намагниченность, парамагнитная восприимчивость, магнитострикция, тармомагнитный эфрзкт.

В результате проведешшх ucследований установлено, что:

1. Изученные манганит относятся к магнитным полупроводникам о узкой запрещенной зоной, величина которой сравнима с энергией обменного взаимодействия. Взаимосвязь электрических и магнитных свойств в этих материалах обусловлена влиянием обменной энергии на структуру энергетических зон носителей тока.

2. За электропроводность и магнитную восприимчивость в пара~ магнитной области температур ответственна одна и та ае группа электронов.

3. В полевую и температурную зависимости кинетических эффектов вносит вклад не только магнитный вид рассеяния, но и изменениз концентрации носителей тока.

4. В районе температури Кюри за изменение термомагнитного эффекта ответственно изменение магнитной части электросопротивления, что и является причиной аналогичного поведения гальваномагнитного и гермомагшшюго эффектов,

Перечисленные результаты получены впервш и выносятся на защиту.

Практическая значимость роботы. Исследованные манганиту могут найти широкое применение в раз~ личных отраслях современной техники, что связано с возыонностью

изменения их электрических и магнитішх характеристик в зависимости от температуры, магнитного поля, состава.

Практический интерес, например, представляют достаточно большая величина гальваноыагштюго эффекта и переход металл-полупроводник в районе температуры Кори.

Проведенные в диссертационной работе исследования и сделанные на их основе выводы могут оказаться полезными при получении новых материалов с заданным комплексом физических свойств, Апгооацня работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

Ш семинаре по функциональной магнитоэлевтрошке ( Красноярск, 1988г. ),

П Всесоюзном семинаре "Магнитные фазовые переходы и критические явления"( Махачкала, 1389 г. ),

республиканском семинаре "физика ферритов и родственных им соединений, их применение в технике" ( Донецк, І9В9 г. ),

У Всесоюзном симпозиуме "Магнетизм редкоземельных соединений" ( Москва, 1969 г. ).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатних работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитированной литературы из /00 наименований. Работа изложена на /V5 страницах машинописного текста, содержат & таблиц и 82 рисунков.