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.
1. Jonker G. H., Van Santen J. H. Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure // Physica. – 1950. – Iss. 16. – P. 337.
2. Crystal and magnetic structure of single-crystal La1–xSrxMnO3 (x ≈ 1/8) / H.-F. Li, Y. Su, Y. G. Xiao et al. // European Physical J. B. – 2009. – Iss. 67. – P. 149.
3. Neutron diffraction study and magnetic properties of LaMn1–xGaxO3 / J. Blasco, J. García, J. Campo et al. // Physical Review B. – 2002. – Iss. 66. – P. 174431.
4. Zhou J. S., Uwatoko Y., Matsubayashi K., Goodenough J. B. Breakdown of magnetic order in Mott insulators with frustrated superexchange interaction // Physical Review B. – 2008. – Iss. 78. – P. 220402.
5. Zhou J. S., Goodenough J. B. Orbital mixing and ferromagnetism in LaMn1–xGaxO3 // Physical Review B. – 2008. – Iss. 77. – P. 172409.
6. Zhou J. S., Yin H. Q., Goodenough J. B. Vibronic superexchange in single-crystal LaMn1–xGaxO3 // Physical Review B. – 2001. – Iss. 63. – P. 184423.
7. Zhou J. S., Goodenough J. B. Paramagnetic phase in single-crystal LaMnO3 // Physical Review B. – 1999. – Iss. 60. – P. R15002.
8. Troyanchuk I. O., Khalyavin D. D., Szymczak H. High pressure synthesis and study of magnetic and transport properties of Pb-substituted manganites with perovskite structure // Materials Research Bulletin. – 1997. – Iss. 32. – P. 1637.