Визуализация фазового перехода антиферромагнитный изолятор-ферромагнитный металл в манганите Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃

Abstract

Обнаружено, что фазовый переход первого рода из антиферромагнитного (АФМ) неметаллического состояния в ферромагнитное (ФМ) металлическое состояние в манганите Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃ сопровождается существенным изменением отражения видимого света. Этот эффект был использован для визуализации фазового перехода АФМ-ФМ в Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃. Сосуществование АФМ и ФМ фаз визуально наблюдалось в процессе спонтанного и индуцированного магнитным полем перехода АФМ-ФМ. В обоих случаях переход происходил путем зарождения и расширения доменов энергетически выгодной фазы. Однако периодическая доменная структура магнитного промежуточного состояния в процессе перехода не возникала. В АФМ состоянии обнаружена полосовая доменная структура, тогда как ФМ фаза была однородной.

Виявлено, що фазовий перехід першого роду з антиферомагнітного (АФМ) неметалічного стану до феромагнітного (ФМ) металічного стану в манганіті Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃ супроводжується значною зміною відбиття видимого світла. Цей ефект було використано для візуалізації фазового переходу АФМ —ФМ в Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃. Співіснування АФМ і ФМ фаз візуально спостерігалось в процесі спонтанного та індукованого магнітним полем переходу АФМ —ФМ. В обох випадках перехід відбувався шляхом зародження і розширення доменів енергетично вигідної фази. Але периодична доменна структура магнітного проміжного стану в процесі переходу не утворювалась. В АФМ стані виявлено полосову доменну структуру, тоді як ФМ фаза була однорідною.

It is found that the first-order phase transition from the antiferromagnetic (AFM) nonmetallic state to the ferromagnetic (FM) metallic one in manganite Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃ is accompanied by a significant change of reflectivity of visible light. The effect was used to visualize the AFM-FM phase transition in Nd₀.₅Sr₀.₅MnO₃. The coexistence of AFM and FM phases was visually observed during the spontaneous and field-induced AFM-FM transitions. In both cases the transition occurred by nucleation and expansion of domains of an energetically favorable phase. But a periodic domain structure of a magnetic intermediate state was not formed under the phase transition. A stripe domain structure was observed in the AFM state whereas the FM phase was found to be uniform.