Влияние сверхобменных взаимодействий на ферромагнитные свойства манганитов и кобальтитов

Исследована роль сверхобменных взаимодействий при формировании ферромагнитного состояния кобальтитов систем LaSrCoMe  O (Me = Cr, Ga, Fe) и манганитов LaSrMnMO (M - Nb, Mg) со структурой перовскита. Выявлено, что ферромагнитное состояние в кобальтитах может реализовываться в некоторых составах без эффекта смешанной валентности ионов кобальта. Исходное соединение ( x = 0) является ферромагнетиком с температурой Кюри Т , равной 247 К, и намагниченностью насыщения, близкой к 2μ (при T = 30 K) на формульную единицу. Показано, что замещение ионов кобальта на ионы хрома ( х = 0,2) уменьшает спонтанную намагниченность до 0,3μ, тогда как замещение ионами железа ( х = 0,2) не ведет к изменению намагниченности. Полученные данные интерпретируются в модели положительных сверхобменных взаимодействий между ионами кобальта и железа и отрицательных между кобальтом и хромом. Показано, что состав LaSrMnNbO является ферромагнетиком с Т = 145 К и магнитным моментом 3,1 μ/Mn при 10 К, кооперативного орбитального упорядочения в составе не обнаружено. При замещении части ионов Nb на ионы Mg появляются ионы Mn, однако усиления ферромагнетизма не наблюдалось. Увеличение структурных искажений ведет к уменьшению ферромагнитной компоненты. Сделано предположение, что ферромагнитное состояние обусловлено существенной гибридизацией e -орбиталей марганца и кислорода, что усиливает положительную часть сверхобменных взаимодействий.
Игорь Олегович Троянчук
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Дмитрий Владимирович Карпинский
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»; Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению (г. Минск)
Максим Викторович Силибин
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Капитон Николаевич Неклюдов
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Сергей Александрович Гаврилов
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться