Особенности магнитных свойств р-La₀,₇₈Mn₀,₉₉O₃,₅ и p-La₀,₈₀Mn₁,₀₄O₃,₅, полученных в условиях высокого 7,5 ГПа давления

Abstract

Проведены структурные и магнитные исследования нанокомпозитных образцов манганита лантана р-La₀,₇₈Mn₀,₉₉O₃,δ и p-La₀,₈₀Mn₁,₀₄O₃,δ с избытком кислорода (δ= 0,5). Образцы получены в условиях высокого давления (7,5 ГПа). Рентгеновские исследования показали, что образцы однофазные, имеют кубическую структуру перовскита, определены параметры решетки. Методом сканирующей атомно- силовой микроскопии найдены характерные размеры нанозерен (70 нм). Температурные исследования магнитной восприимчивости показали, что при температуре порядка 260 К оба образца переходят в ферромагнитное состояние. Выше ТC образцы демонстрируют парамагнитное поведение и подчиняются закону Кюри–Вейсса: ꭓ= С/(Т – ɵ) с положительной постоянной Кюри–Вейсса ɵ≈(280 ± 1) К для обоих образцов. Ниже ТC нанокомпозиты проявляют спин-стекольное поведение. Однако полевые зависимости намагниченности образцов существенно отличаются. Поля насыщения для р-La0,78Mn0,99O3,5 и р-La0,80Mn1,04O3,5 отличаются в 4 раза, причем для обоих соединений наблюдается сильная температурная зависимость магнитной жесткости. Эффективные магнитные моменты для р-La₀,₇₈Mn₀,₉₉O₃,₅ и p-La₀,₈₀Mn₁,₀₄O₃,₅ составляют 0,84μB и 3,24μB.Проведено структурні та магнітні дослідження нанокомпозитних зразків манганіта лантана р-La₀,₇₈Mn₀,₉₉O₃,δ і p-La₀,₈₀Mn₁,₀₄O₃,δ з надлишком кисню (δ= 0,5). Зразки отримано в умовах високого тиску (7,5 ГПа). Рентгенівські дослідження показали, що зразки однофазні, мають кубічну структуру перовскіта, визначено параметри гратки. Методом скануючої атомно-силової мікроскопії знайдено характерні розміри нанозерен (70 нм). Температурні дослідження магнітної сприйнятливості показали, що при температурі близько 260 К обидва зразка переходять у феромагнітний стан. Вище ТС зразки демонструють парамагнітну поведінку і підкоряються закону Кюрі–Вейсса: ꭓ= С/(Т – ɵ) з позитивною сталой Кюрі–Вейсса ɵ≈(280 ± 1) К для обох зразків. Нижче ТС нанокомпозити проявляють спін-стекольний стан. Проте польові залежності намагниченісті зразків суттєво відрізняються. Поля насичення для р-La₀,₇₈Mn₀,₉₉O₃,₅ та p-La₀,₈₀Mn₁,₀₄O₃,₅ відрізняються в 4 рази, причому для обох сполук спостерігається сильна температурна залежність магнітної жорсткості. Ефективні магнітні моменти для p-La0,78Mn0,99O3,5 та p-La0,80Mn1,04O3,5 складають 0,84μB та 3,24μB.Study into structural and magnetic properties of nanocomposite samples of lanthanum manganate р-La₀.₇₈Mn₀.₉₉O₃.δ and p-La₀.₈₀Mn₁.₀₄O₃.δ with oxygen excess (δ = 0,5) has been performed. The samples were produced under high pressure (7.5 GPa) condition. The x-ray investigation showed that the samples were single-phase ones with a cubic perovskite structure. The lattice parameters were determined. The scanning atomic-force microscopy was used to estimate the typical nanograin size of about 70 nm. The investigation of temperature dependence of magnetic susceptibility has shown a transition into a ferromagnetic state at T≈260 K for both samples. At temperatures above the Òñ the samples demonstrate paramagnetic behavior and obey the Curie–Weiss law ꭓ= С/(Т – ɵ) with a positive Curie-Weiss constant ɵ≈(280 ± 1) K for both samples. Below Òñ the nanocomposites demonstrate a spin-glass behavior. However the field dependences of the two samples differ essentially. The saturation fields for ðр-La₀.₇₈Mn₀.₉₉O₃.₅ and p-La₀.₈₀Mn₁.₀₄O₃.₅ differ by a factor of four, both the samples exhibiting a strong temperature dependence of magnetic rigidity. Effective magnetic moments for р-La₀.₇₈Mn₀.₉₉O₃.₅ and p-La₀.₈₀Mn₁.₀₄O₃.₅ are 0,84μB and 3,24μB, respectively.