канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры технологии материалов и промышленной инженерии Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева
канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры технологии материалов и промышленной инженерии Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева
д-р физ.-мат. наук, профессор, почетный профессор Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева
ассистент кафедры технологии материалов и промышленной инженерии Астраханского государственного университета им. В.Н. Татищева
канд. хим. наук, старший научный сотрудник лаборатории статики и кинетики процессов Института металлургии Уральского отделения РАН
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.
Single-phase ceramic samples of La0.55Sr0.35Ce0.10Mn0.90Co0.10O3+γ manganites with rhombohedral structure were synthesized. Different oxygen concentrations ($\gamma =0$, $\gamma =-0.022$, $\gamma =0.002$) were achieved by heat treatment of sintered (initial) samples at the temperature of 1223 K and different partial pressure of oxygen in the gas phase. By comparing calculated and experimental values of the unit cell volume, concentrations of Co2+ and Co3+ ions in the obtained samples were found. In the stoichiometric manganite ($\gamma =0$) and in the sample annealed in oxygen ($\gamma =0.002$), cobalt is present in the Co3+ state. The sample annealed in high vacuum ($\gamma =-0.022$) contains Co2+ (10%) and Co3+ (90%) ions. Manganite annealed in oxygen has the highest values of magnetization, Curie point, metal-semiconductor transition temperature, and conductivity, which is due to the higher concentration of Mn3+ and Mn4+ ion pairs in this sample. Manganite annealed in high vacuum, containing significant concentration of oxygen vacancies ($\delta =0.022$) and Co2+ ions, has a minimum Curie temperature and a fairly low metal-semiconductor transition temperature. The maximum width of the temperature range of ferromagnetic--paramagnetic transition indicates a high inhomogeneity of the distribution of different valence ions in this sample due to the Coulomb interaction. The initial oxygen-deficient sample ($\gamma =-0.006$) also has similar characteristics.