Структурные и электромагнитные характеристики манганитов лантан-стронциевой системы с замещением марганца ванадием

Авторы

  • Датская З.Р. Астраханский государственный университет, Астрахань, Российская Федерация
  • Корнеева Е.А. Астраханский государственный университет, Астрахань, Российская Федерация
  • Баделин А.Г. Астраханский государственный университет, Астрахань, Российская Федерация
  • Карпасюк В.К. Астраханский государственный университет, Астрахань, Российская Федерация
  • Эстемирова С.Х. Институт металлургии УрО РАН, Екатеринбург, Российская Федерация

УДК

538.91+538.95

DOI:

https://doi.org/10.31429/vestnik-17-4-25-32

Аннотация

Синтезированы керамические образцы манганитов системы La1-cSrcMn1-xVxO3 (c=0,35; 0,45; 0,55; x=0,05; 0,10). Манганит с наименьшим содержанием стронция и ванадия имеет ромбоэдрическую структуру, остальные манганиты — орторомбическую. Образцы содержат примесь SrV2O5 в количестве от десятых долей до 2,5 масс. %. Электромагнитные параметры манганитов с увеличением содержания Sr и V изменяются следующим образом: удельная намагниченность при 80 К снижается; точка Кюри повышается; температурный интервал перехода "ферромагнетик-парамагнетик" расширяется; металлический характер проводимости в интервале температур 120–300 К сменяется на полупроводниковый при c=0,55; x=0,10. Манганит La0.55Sr0.45Mn0.95V0.05O3 обладает максимальной абсолютной величиной магнитосопротивления, равной 23 % в магнитном поле 0,92 Тл при температуре 120 К. Обсуждены возможные подходы к интерпретации установленных закономерностей.

Ключевые слова:

керамические образцы, фазовый состав, примесь, намагниченность, магнитная проницаемость, точка Кюри, проводимость, магнитосопротивление

Информация об авторах

  • Замира Растямовна Датская

    канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры материаловедения и технологии сварки Астраханского государственного университета

  • Елена Александровна Корнеева

    ассистент кафедры материаловедения и технологии сварки Астраханского государственного университета

  • Алексей Геннадьевич Баделин

    канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник научно-образовательного центра функциональных магнитных материалов Астраханского государственного университета

  • Владимир Корнильевич Карпасюк

    д-р. физ.-мат. наук, профессор, директор - научный руководитель научно-образовательного центра функциональных магнитных материалов Астраханского государственного университета

  • Светлана Хусаиновна Эстемирова

    канд. хим. наук, старший научный сотрудник научно-образовательного центра функциональных магнитных материалов Астраханского государственного университета, старший научный сотрудник лаборатории статики и кинетики процессов Института металлургии Уральского отделения РАН

Библиографические ссылки

  1. Bebenin N.G., Zainullina R.I., Ustinov V.V. Colossal magnetoresistance manganites // Physics-Uspekhi. 2018. Vol. 61. No. 8. P. 719–738. DOI: 10.3367/UFNe.2017.07.038180
  2. Dagotto E., Hotta T., Moreo A. Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation // Physics reports. 2001. Vol. 344. P. 1–153. DOI: 10.1016/S0370-1573(00)00121-6
  3. Koroleva L., Batashev I., Morozov A., Balbashov A., Szymczak H., Slavska-Wanniewska A. Connection of thermopower, magnetothermopower with resistivity and magnetoresistance in manganites with Nd and Sm // EPJ Web of Conferences. 2018. Vol. 185. P. 06014 (2 pp). DOI: 10.1051/epjconf/201818506014
  4. Jacobs R., Booske J., Morgan D. Understanding and controlling the work function of perovskite oxides using density functional theory // Advanced Functional Materials. 2016. Vol. 26. No. 30, P. 5471–5482. DOI: 10.1002/adfm.201600243
  5. Abdel-Latif I.A. Rare earth manganites and their applications // Journal of Physics. 2012. Vol. 1. No. 3. P. 15–31.
  6. Koroleva L.I., Demin R.V., Kozlov A.V., Zashchirinskii D.M., Mukovskii Ya.M. Relation between giant volume magnetostriction, colossal magnetoresistance, and crystal lattice softening in manganites La1-xAyMnO3 (A=Ca, Ag, Ba, Sr) // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2007. Vol. 104. No. 1. P. 76–86.
  7. Karpasyuk V.K., Badelin A.G., Derzhavin I.M., Merkulov D.I. Systems of manganites with enhanced electromagnetic parameters // Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Vol. 9. No. 5. P. 807–812. DOI: 10.1134/S2075113318020132
  8. Karpasyuk V.K., Badelin A.G., Smirnov A.M., Sorokin V.V., Evseeva A., Doyutova E., Shchepetkin A.A. N-type current-voltage characteristics of manganites // Journal of Physics: Conference Series. 2010. Vol. 200. P. 052026 (5 pp).
  9. Volkov N.V. Spintronics: manganite-based magnetic tunnel structures // Physics-Uspekhi. 2012. Vol. 55. No. 3. P. 250–269.
  10. Shlapa Y., Kulyk M., Kalita V., Polek T., Tovstolytkin A., Greneche J.-M., Solopan S., Belous A. Iron-doped (La,Sr)MnO3 manganites as promising mediators of self-controlled magnetic nanohyperthermia // Nanoscale Research Letters. 2016. Vol. 11. P. 24 (8 pp.). DOI: 10.1186/s11671-015-1223-6
  11. Карпасюк В.К., Баделин А.Г. Структура и магнитные характеристики лантан-стронциевых манганитов с замещением марганца разновалентными ионами. Монография. Астрахань: Издатель Сорокин Р.В., 2016. 92 с. [Karpasyuk, V.K., Badelin, A.G. Struktura i magnitnyye kharakteristiki lantan-strontsiyevykh manganitov s zameshcheniyem margantsa raznovalentnymi ionami. Monografiya. [Structure and magnetic characteristics of lanthanum-strontium manganites with replacement of manganese by ions of different valence. Monograph]. Astrakhan: Sorokin R.V. Publ., 2016. 92 p.]
  12. Estemirova S.Kh., Mitrofanov V.Ya., Karpasyuk V.K., Badelin A.G., Uporov S.A., Kozhina G.A. Effect of Cr doping on the structural magnetic and transport properties of perovskite-like manganites // Solid State Sciences. 2020. Vol. 108. 106433 (7 p.). DOI: 10.1016/j.solidstatesciences.2020.106433
  13. Liu M.F., Du Z.Z., Xie Y.L., Li X., Yan Z.B., Liu J.–M. Unusual ferromagnetism enhancement in ferromagnetically optimal manganite La0.7-yCa0.3+yMn1-yRuyO3 (0leqy<0.3): the role of Mn-Ru t2g super-exchange // Scientific Reports. 2015. Vol. 5. P. 9922:1–9. DOI: 10.1038/srep09922
  14. Теплых А.Е., Пирогов А.Н., Меньшиков А.З., Базуев Г.В. Кристаллическая структура и магнитное состояние перовскитов LaMn1-xVxO3 // Физика твердого тела. 2000. Т. 42. Вып. 12. С. 2175–2182. [Teplykh, A.E., Pirogov, A.N., Menshikov, A.Z., Bazuev, G.V. Kristallicheskaya struktura i magnitnoye sostoyaniye perovskitov LaMn1-xVxO3 [Crystal structure and magnetic state of LaMn1-xVxO3 perovskites]. Fizika tverdogo tela [Solid state physics], 2000, vol. 42, iss. 12. pp. 2175–2182.]
  15. Троянчук И.О., Ефимов Д.А., Халявин Д.Д., Пушкарев Н.В., Шимчак Р. Магнитное упорядочение и магниторезистивный эффект в перовскитах La1-xSrx(Mn1-yMey)O3 (Me=Nb, Mg) // Физика твердого тела. 2000. Т. 42. Вып. 1. C. 81–85. [Troyanchuk, I.O., Efimov, D.A., Khalyavin, D.D., Pushkarev, N.V., Shimchak, R. Magnitnoye uporyadocheniye i magnitorezistivnyy effekt v perovskitakh La1-xSrx(Mn1-yMey)O3 (Me=Nb, Mg) [Magnetic ordering and magnetoresistive effect in perovskites La1-xSrx(Mn1-yMey)O3 (Me=Nb, Mg)]. Fizika tverdogo tela [Solid state physics], 2000, vol. 42, iss. 1, pp. 81–85.]
  16. Троянчук И.О., Мантыцкая О.С., Чобот А.Н., Шимчак Г. Переход из антиферромагнитного состояния в ферромагнитное в системах LaMnO3+y и La1-xSrx(Mn1-x/2Nbx/2)O3 // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2002. Т. 122. Вып. 2(8). С. 347–355. [Troyanchuk, I.O., Mantytskaya, O.S., Chobot, A.N., Shimchak, G. Perekhod iz antiferromagnitnogo sostoyaniya v ferromagnitnoye v sistemakh LaMnO3+y i La1-xSrx(Mn1-x/2Nbx/2)O3. [Transition from the antiferromagnetic state to the ferromagnetic state in the LaMnO3+y and La1-xSrx(Mn1-x/2Nbx/2)O3]. Zhurnal Eksperimental'noy i Teoreticheskoy Fiziki [Journal of Experimental and Theoretical Physics], 2002, vol. 122, iss. 2(8), pp. 347–355.]
  17. Badelin A., Datskaya Z., Epifanova I., Estemirova S., Karpasyuk V., Smirnov A. Structural and electromagnetic characteristics of perovskites in La1-c-xSrc+xMn1-xMe4+xO3 systems (Me=Ge, Ti) // EPJ Web of Conferences. 2013. Vol. 40. P. 15004 (4 p.). DOI: 10.1051/epjconf/20134015004
  18. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallographica A. 1976. Vol. 32, P. 751–767. DOI: 10.1107/S0567739476001551
  19. 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 // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1347. No. 1. P. 012036 (7 p.). DOI: 10.1088/1742-6596/1347/1/012036

Скачивания

Загрузки

Выпуск

Том 17 (2020) № 4

Страницы

25-32

Раздел

Физика

Даты

Поступила в редакцию

19 ноября 2020

Принята к публикации

2 декабря 2020

Публикация

27 декабря 2020

Как цитировать

[1]
Датская, З.Р., Корнеева, Е.А., Баделин, А.Г., Карпасюк, В.К., Эстемирова, С.Х., Структурные и электромагнитные характеристики манганитов лантан-стронциевой системы с замещением марганца ванадием. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2020, т. 17, № 4, pp. 25–32. DOI: 10.31429/vestnik-17-4-25-32

Лицензия

Copyright (c) 2020 Датская З.Р., Корнеева Е.А., Баделин А.Г., Карпасюк В.К., Эстемирова С.Х.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Похожие статьи

1-10 из 55

Вы также можете начать расширенный поиск похожих статей для этой статьи.