Дефекты нестехиометрии и электромагнитные свойства манганитов La0.55Sr0.35Ce0.10Mn0.90Со0.10O3+γ с различным содержанием кислорода
УДК
538.91+538.95DOI:
https://doi.org/10.31429/vestnik-22-2-89-95Аннотация
Синтезированы однофазные керамические образцы манганитов La0.55Sr0.35Ce0.10Mn0.90Со0.10O3+γ с ромбоэдрической структурой. Различная концентрация кислорода в манганитах достигнута с помощью термообработок при различном давлении кислорода в газовой фазе. Путем сопоставления расчетных и экспериментальных значений объема элементарной ячейки найдено, что в стехиометрическом манганите (g=0) и в образце, отожженном в кислороде (g=0,002), кобальт присутствует в виде Co3+. В образце, отожженном в глубоком вакууме (g=–0,022), содержатся ионы Co3+ и Co2+.
Наибольшими значениями намагниченности, точки Кюри, температуры перехода «металл-полупроводник» обладает манганит с g=0,002. Манганит с концентрацией анионных вакансий d=0,022 имеет наиболее низкую точку Кюри и максимальную ширину температурного интервала перехода «ферромагнетик–парамагнетик». Дана интерпретация установленных закономерностей.
Ключевые слова:
керамические образцы, ромбоэдрическая структура, валентное состояние ионов, катионные и анионные вакансии, намагниченность, точка Кюри, переход "металл-полупроводник", неоднородностиИнформация о финансировании
Исследование выполнено за счет гранта РНФ (23-22-10005).
Библиографические ссылки
- Belich, N., Udalova, N., Semenova, A., Petrov, A., Fateev, S., Tarasov, A., Goodilin, E., Perovskite puzzle for revolutionary functional materials. Front. Chem., 2020, vol. 8, p. 550625. DOI: 10.3389/fchem.2020.550625
- Krichene, A., Boujelben, W., Multifunctionality of phase-separated manganites. J. Supercond. Nov. Magn, 2022, vol. 35, pp. 2609–2613. DOI: 10.1007/s10948-022-06374-7
- Bebenin, N.G., Zainullina, R.I., Ustinov, V.V., Colossal magnetoresistance manganites. Physics-Uspekhi, 2018, vol. 61, no. 8, pp. 719–738. DOI: 10.3367/UFNe.2017.07.038180
- Баделин, А.Г., Бич, Г.В., Карпасюк, В.К., Шапошников, П.А., Эстемирова, С.Х., Нелинейная связь между током и напряжением в допированных никелем лантан-стронциевых поликристаллических манганитах. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2022, т. 19, № 1, с. 76–82. [Badelin, A.G., Bich, G.V., Karpasyuk, V.K., Shaposhnikov, P.A., Estemirova, S.H., Nonlinear relationship between current and voltage in nickel-doped lanthanum-strontium polycrystalline manganites. Ekologicheskij vestnik nauchnyh centrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva = Ecological Bulletin of Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2022, vol. 19, no. 1, pp. 76–82. (in Russian)] DOI: 10.31429/vestnik-19-1-76-82
- Mizusaki, J., Mori. N., Takai, H., Yonemura, Y., Minamiue, H., Tagawa, H., Dokiya, M., Inaba H., Naraya K., Sasamoto T., Hashimoto T., Oxygen nonstoichiometry and defect equilibrium in the perovskite-type oxides La1-xSrxMnО3+d. Solid State Ionics, 2000, vol. 129, pp. 163–-177.
- Karpasyuk, V.K., Badelin, A.G., Merkulov, D. I., Derzhavin, I.M., Estemirova, S.Kh., Unusual properties and features of oxygen nonstoichiometry of La-Sr manganites with manganese replacement by a combination of nickel and germanium. J. Phys.: Conf. Ser., 2019, vol. 1347, ArticleID 012036. DOI: 10.1088/1742-6596/1347/1/012036
- Dagotto, E., Hotta. T., Moreo, A., Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation. Physics reports, 2001, vol. 344, pp. 1–153. DOI: 10.1016/S0370-1573(00)00121-6
- Moualhi, Y., Alamri Mona, A., Kossi, S.El, Dhahri, R., Al-Syadi, A.M., Kenanyd, E.B., Rahmouni, H., Investigation of the structural, magnetic, and electrical characteristics of the La0.7Sr0.25Na0.05Mn0.8Ti0.2O3. RSC Adv., 2024, vol. 14, pp. 29271–29281.
- Karpasyuk, V.K., Badelin, A.G., Datskaya, Z.R., Merkulov, D.I., Estemirova, S.Kh., Properties of La–Sr Manganites with Combined Substitution of Different Valence Ions for Strontium and Manganese. Inorganic Materials: Applied Research, 2018, vol. 9, no. 2, pp. 201–206.
- Kowalik, M., Tokarz, W., Kolodziejczyk A., Electronic band structures of La2/3Pb1/3Mn2/3(Fe,Co,Ni)1/3O3. Acta Phys. Pol. A, 2015, vol. 127, no. 2, pp. 251–253. DOI: 10.12693/APhysPolA.127.251
- Raychaudhuri, P., Mitra, C., Mann, P.D.A., Wirth, S., Phase diagram and Hall effect of the electron doped manganite La1 -xCexMnO3. J. Appl. Phys., 2003, vol. 93, pp. 8328–8330.
- Mitra, C., Hu, Z., Raychaudhuri, P., Wirth, S., Csiszar, S.I., Hsieh, H.H., Lin, H.-J., Chen, C.T., Tjeng, L.H., Direct observation of electron doping in (La0.7Ce0.3)MnO3 using X-RAY absorption spectroscopy. Phys. Rev. B, 2003, vol. 67, pp. 092404–092407.
- Han, S.W., Kang, J.-S., Kim, K.H., Lee, J.D., Kim, J.H., Wi, S.C., Mitra, C., Raychaudhuri, P., Wirth, S., Kim, K.J., Kim, B.S., Jeong, J.I., Kwon, S.K., Min, B.I., Photoemission and x-ray absorption spectroscopy study of electron-doped colossal magnetoresistance manganite La0.7Ce0.3MnO3. Phys. Rev. B, 2004, vol. 69, p. 104406–104412.
- Badelin, A.G., Karpasyuk, V.K., Estemirova, S.Kh., Comparative study of the structure and electromagnetic characteristics of manganites doped with cation pairs (Fe,Zn), (Fe,Co), (Fe,Mg). Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2024, vol. 88, no. 7, pp. 1172–1175.
- Карпасюк, В.К., Баделин, А.Г., Структура и магнитные характеристики лантан-стронциевых манганитов с замещением марганца разновалентными ионами. Астрахань, Издатель Сорокин Р.В., 2016. [Karpasyuk, V.K., Badelin, A.G., Struktura i magnitnye harakteristiki lantan-stroncievyh manganitov s zamesheniem marganca raznovalentnymi ionami = Structure and magnetic characteristics of lanthanum-strontium manganites with manganese substitution by heterovalent ions. Astrahan, Izdatel Sorokin R.V., 2016. (in Russian)]
- Rietveld, H.M., A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. J. Appl. Crystallogr., 1969, vol. 2, pp. 65–71.
- Shannon, R.D., Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallographica A, 1976, vol. 32, pp. 751–767. DOI: 10.1107/S0567739476001551
- Воробьев, Ю.П., Мень, А.Н., Фетисов, В.Б., Расчет и прогнозирование свойств оксидов. Москва, Наука, 1983. [Vorob'ev, Yu.P., Men', A.N., Fetisov, V.B., Raschet i prognozirovanie svoystv oksidov = Calculation and Prediction of Oxides Properties. Moscow, Nauka, 1983. (in Russian)]
- Кеслер, Я.А., Межатомные расстояния в оксидах, сульфидах и селенидах с плотнейшей упаковкой. Неорганические материалы, 1993, т. 29, № 2, с. 165–172. [Kesler, Ya.A., Interatomic distances in oxides, sulfides and selenides with closest-packed structure. Neorganicheskie materialy = Inorganic materials, 1993, vol. 29, no. 2, pp. 165–172. (in Russian)]
- Мусаева, З.Р., Влияние состава и дефектов нестехиометрии на электромагнитные свойства перовскитоподобных манганитов системы La1-cSrcMn1-x-yNixTiyO3+γ: дисс. ... канд. физ.-мат. наук, Астрахань, 2007. [Musaeva, Z.R., Vliyanie sostava i defektov nestehiometrii na elektromagnitnye svojstva perovskitopodobnyh manganitov sistemy La1-cSr_cMn1-x-yNixTiyO3+γ = The influence of composition and non-stoichiometry defects on the electromagnetic properties of perovskite-like manganites of the La1-cSrcMn1-x-yNixTyO3+γ system: diss. cand. phis.-math. science, Astrahan, 2007. (in Russian)]
Скачивания
Данные по скачиваниям пока не доступны.
Загрузки
Даты
Поступила в редакцию
30 мая 2025
Принята к публикации
19 июня 2025
Публикация
30 июня 2025
Как цитировать
[1]
Баделин, А.Г., Датская, З.Р., Карпасюк, В.К., Корнеева, Е.А., Эстемирова, С.Х., Дефекты нестехиометрии и электромагнитные свойства манганитов La0.55Sr0.35Ce0.10Mn0.90Со0.10O3+γ с различным содержанием кислорода. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2025, т. 22, № 2, pp. 89–95. DOI: 10.31429/vestnik-22-2-89-95
Лицензия
Copyright (c) 2025 Баделин А.Г., Датская З.Р., Карпасюк В.К., Корнеева Е.А., Эстемирова С.Х.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
