Главная  Развитие электрики 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [ 13 ] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

годаря относительно слабому межнлоскостному обмену, в котором вклад от неближайших соседей оказывается сопоставимым с вкладом от ближайших, обеспечиваюш,их встречное направление намагниченностей, соседних плоскостей.

Спиновое упорядочение является причиной крупно- и мелкомасштабного фазового расслоения. Первый эффект состоит в проявлении широкой области сосугцествования различных магнитных фаз в окрестности температуры магпитпого фазового перехода, впервые теоретически рассмотренного Пагаевым [135]. Было предположено, что при отпосительпо небольших концентрациях носителей ферромагнитные области образуют отдельные, не сонрикасаюгциеся между собой капли внутри антиферромагнитной матрицы (рис. 2.8). По мере роста концентрации



Рис. 2.8. Двухфазное состояние вырожденного антиферромагнитного полупроводника: изолирующее (а) и проводящее (б). Заштрихована ферромагнитная часть, не заштрихована антиферромагнитная часть кристалла

носителей объем ферромагнитной фазы будет увеличиваться и ферромагнитная область из многосвязной нреврагцается в одно-связную, а антиферромагнитная фаза нреврагцается в изолированные друг от друга канли внутри ферромагнитной матрицы.

Важной особенностью манганитов является то обстоятельство, что в определенных пределах концентрации допантов (см. рис. 2.6) переход из антиферромагнитного состояния в ферромагнитное сопровождается и переходом от диэлектрической к металлической фазе. Поэтому предполагалось, что ферромагнитные капли являются высокопроводягцими, а антиферромагнитные- изолируюгцими областями. Фазовый переход диэлектрик-металл возникает при определенной концентрации носителей, когда ферромагнитные канли вступают в контакт между собой.

Пе меньший интерес представляет фазовое расслоение в слоистых манганитах тина (La, Sr)y+iMny03y+i, где п = 1, 2, 3, ... Среди слоистых манганитов наиболее известны ЕазМп207 (п = 2) и La2Mn04 (п = 1). При малых концентрациях




Слой зарядового резервуара LaO или SrO


Рис. 2.9. Спиновая и зарядовая структуры слоистых манганитов

диэлектрическими слоями LaO или SrO. Как предположено в [55], магнитные поляропы в таких слоистых структурах могут иметь эллипсоидальную или цилиндрическую формы, в зависимости от степени допирования.

В последнее время появились экспериментальные факты, свидетельствующие не только в пользу гипотезы Гудепафа [138], но и содержащие новые и в определенной степени неожиданные сведения о поведении легированных манганитов. Так, в манганитах составов Рг1/2Са1/2МпОз [139] и Lai/2Sri/2Mn04 [140] ниже температуры Тдг в условиях антиферромагнитного упорядочения были обнаружены магнитные зигзагообразные структуры (рис. 2.10).

Продолжительное время считалось, что наблюдаемые неоднородности металлического состояния в больгаей степени связаны со структурным беспорядком в самих образцах либо с развитыми флуктуациями магнитного порядка, проявляющимися в сильно выраженных ферромагнитных корреляциях вблизи и выгае Тс, где собственно колоссальное магнитосонротивление проявляет себя в наибольгаей мере. Однако суперпозиция анти-

допирования обычно реализуется структура тина А (рис. 2.9), при которой спины выстроены в проводящем слое параллельно друг другу, а спины соседних слоев антинараллельны друг другу. Двумерные металлические слои МпО разделены



ферромагнитных и ферромагнитных пиков рассеяния нейтронов в некоторых образцах отмечалась уже много лет назад [137].

Достаточно больгаой резонанс вызвали результаты [141], убедительно демонстрируюгцие, что действительно ферромагнитные и анитиферромагнитные области в легированном Lai -PrCaMn03 с х = 3/8 и О у 0,25 пространственно разделены и образуют соответственно металлические и


...........


) Мп4+

<S2...........б/........<29


Рис. 2.10. Вид фаз СЕ (а) л С (б) в ж-плоскости. Вверху обозначены состояния вдоль оси Z, имеющие одно и то же зарядовое состояние, но противоположные снины

диэлектрические домены (рис. 2.11). И те, и другие домены не имеют регулярной формы, их средний размер достаточно велик и составляет приблизительно 5-10 А, а векторы намагниченности различных ферромагнитных областей разупо-рядочены. Под действием внеганего магнитного ноля происходит перколяциопный, по терминологии авторов, переход в металлическую фазу, сопровождаемый эффектом колоссального магнитосонротивления. При этом антиферромагнитные домены не «съедаются» ферромагнитными доменами и разбиение имеет стабильный характер.

Мелкомасгатабное фазовое расслоение также возникает ири слабом легировании в виде ферромагнитных спиновых поля-ронов внутри парамагнитной фазы или аптиферромагпитпой матрицы манганита. Также наблюдались «струны» - магнитный



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [ 13 ] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

0.0018