Investigation on Structure and Possible Magnetic Phase in SN-Doped LA2/3CA1/3MNO3

Zohra Ali Gebrel; Mustafa Mousa Dihom

المؤلفون

زهرة علي جبريل كلية العلوم، جامعة صبراته، صبراته، ليبيا.
مصطفى موسى ديهوم كلية العلوم، الجامعة الأسمرية الإسلامية، زليتن، ليبيا.

الكلمات المفتاحية:

XRD، CMR، المغناطيسي، الاستجابية، الخصائص المغناطيسية درجة حرارة كوري

الملخص

تم استبدال تركيزات عالية من عنصر القصدير (Sn) بنسب 10%، 20%، 30% و40% باستخدام تقنية التفاعل في الحالة الصلبة (SSR) بهدف دراسة الخصائص البنيوية والطور المغناطيسي لمركب (La_1-xSn_x)_1/3Ca_2/3MnO₃. أظهرت تحاليل حيود الأشعة السينية (XRD) أن جميع العينات أحادية الطور وتتمتع ببنية معينية (Orthorhombic). كما تمت دراسة البنى المجهرية باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، حيث تبين أن حجم الحبيبات يزداد مع ازدياد تركيز القصدير. تم قياس مقاومية العينة المغناطيسية كدالة في درجة الحرارة (MRT) باستخدام تقنية المجس الرباعي القياسي، وقد لوحظ انخفاض في درجة الحرارة عند درجة الانتقال الطوري (TP). كما انخفضت المقاومة الكهربائية بشكل حاد مع زيادة استبدال أيونات Sn⁺²مكان أيونات La⁺³ من 10% إلى 40%. أظهرت العلاقة بين المقاومة المغناطيسية ودرجة الحرارة (M–T) أن أعلى نسبة مقاومة مغناطيسية (MR%) كانت بالقرب من درجة حرارة كوري (T_C)، وهو ما يمكن تفسيره بتحسن تفاعل النقل المزدوج (Double Exchange – DE) بين أيونات ³⁺Mn وMn⁺⁴.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

A. Ramirez, “Colossal magnetoresistance,” Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 9, no. 39, pp. 8171, 1997.

C. Zener, “Interaction between the d-shells in the transition metals. II. Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure,” Physical Review, vol. 82, no. 3, pp. 403, 1951.

B. DT, H. TA, H. NN, P. TL, L. BW, D. NT, K. DT, T.-S. LV, H. BT, and Y. DS, “Instability of the Crystal and Electronic Structures due to Hydrogenation Influenced the Magnetic Properties of a La2/3Ca1/3MnO3 Manganite,” Materials transactions, vol. 64, no. 9, pp. 2070-2076, 2023.

R. von Helmolt, J. Wecker, B. Holzapfel, L. Schultz, and K. Samwer, “Giant negative magnetoresistance in perovskitelike La 2/3 Ba 1/3 MnO x ferromagnetic films,” Physical Review Letters, vol. 71, no. 14, pp. 2331, 1993.

P. Radaelli, D. Cox, M. Marezio, S.-W. Cheong, P. Schiffer, and A. Ramirez, “Simultaneous Structural, Magnetic, and Electronic Transitions in La 1− x Ca x Mn O 3 with x= 0.25 and 0.50,” Physical review letters, vol. 75, no. 24, pp. 4488, 1995.

J. Vergés, V. Martín-Mayor, and L. Brey, “Lattice-spin mechanism in colossal magnetoresistive manganites,” Physical review letters, vol. 88, no. 13, pp. 136401, 2002.

Q. Zhu, W. Wang, S. Yang, X. Li, Y. Wang, H.-U. Habermeier, H. Luo, H. Chan, X. Li, and R. Zheng, “Coaction and competition between the ferroelectric field effect and the strain effect in Pr0. 5Ca0. 5MnO3 film/0.67 Pb (Mg1/3Nb2/3) O3-0.33 PbTiO3 crystal heterostructures,” Applied Physics Letters, vol. 101, no. 17, 2012.

A. J. Millis, P. B. Littlewood, and B. I. Shraiman, “Double exchange alone does not explain the resistivity of La 1− x Sr x MnO 3,” Physical review letters, vol. 74, no. 25, pp. 5144, 1995.

J. Coey, M. Viret, von, and S. Von Molnar, “Mixed-valence manganites,” Advances in physics, vol. 48, no. 2, pp. 167-293, 1999.

J. Blasco, J. García, J. De Teresa, M. R. Ibarra, J. Perez, P. A. Algarabel, C. Marquina, and C. Ritter, “Structural, magnetic, and transport properties of the giant magnetoresistive perovskites La 2/3 Ca 1/3 Mn 1− x Al x O 3− δ,” Physical Review B, vol. 55, no. 14, pp. 8905, 1997.

S. Wu, S. A. Cybart, P. Yu, M. Rossell, J. Zhang, R. Ramesh, and R. Dynes, “Reversible electric control of exchange bias in a multiferroic field-effect device,” Nature materials, vol. 9, no. 9, pp. 756-761, 2010.

R. Zheng, H.-U. Habermeier, H. Chan, C. Choy, and H. Luo, “Effects of substrate-induced strain on transport properties of LaMnO 3+ δ and CaMnO 3 thin films using ferroelectric poling and converse piezoelectric effect,” Physical Review B—Condensed Matter and Materials Physics, vol. 81, no. 10, pp. 104427, 2010.

M. K. Niranjan, J. D. Burton, J. P. Velev, S. Jaswal, and E. Y. Tsymbal, “Magnetoelectric effect at the SrRuO3/BaTiO3 (001) interface: An ab initio study,” Applied Physics Letters, vol. 95, no. 5, 2009.