Поляронные эффекты в микроконтактах с манганитами: влияние давления

Abstract

Высокие гидростатические давления использованы как индикатор поляронной динамики в манганитах La₀.₆₅Ca₀.₃₅MnO₃ (LCMO). Исследованы вольт-амперные характеристики объемных образцов и точечных контактов с микрокристаллами LCMO при давлениях P ≤ 10 kbar. Показано, что давление существенно влияет на динамику поляронов в манганите, сдвигая соответствующий максимум сопротивления R(T) контактов LCMO−металл в область низких температур со скоростью dTmax/dP = −0.7 K/kbar. В то же время максимум сопротивления ρ(T) массивного образца (при T = TC) сдвигался в сторону более высоких температур dTC/dP = +0.91 K/kbar. Расхождение между поведением R(P) контакта и ρ(P) массивного образца носит фундаментальный характер и объясняется тем, что в манганитах и при низких температурах реализуется поляронный механизм протекания тока, который, тем не менее, еще не обеспечивает эффект гигантского магнитосопротивления (GMR). При реализации GMR в значительной мере участвуют эффекты перколяции заряда между магнитоупорядоченными нанообластями, которые определяют изменение сопротивления объемных образцов при температуре ниже температуры Кюри TC, но не проявляются при контактных измерениях, зондирующих кристаллы манганита в малом объеме размером V ≤ 100 ų.

High hydrostatic pressures have been used as polaron dynamics indicator in manganites La₀.₆₅Ca₀.₃₅MnO₃ (LCMO). Current-voltage characteristics of bulk samples and point junctions with the LCMO microcrystals have been investigated for P ≤ 10 kbar. It has been shown that pressure highly influences the dynamics of polarons in the manganite as shown by shifting the maximum of resistance R(T) of LCMO−metal junctions to the lowtemperature region at a rate dTmax/dP = −0.7 K/kbar. At the same time, for the bulk sample the maximum of resistance ρ(T) (T = TC) shifted towards higher temperatures dTC/dP = +0.91 K/kbar. The discrepancy in the behavior of R(P) of the junction and ρ(P) of the bulk sample is of fundamental character. It is explained by the fact that in manganites the polaronic mechanism of current flow is realized at the low temperatures as well, but it does not yet provide the effect of giant magnetoresistance (GMR). Under the GMR realization the effects of charge percolation between magnetically ordered nanoregions participate to a considerable extent. They govern changes in resistance of bulk samples at a temperature lower than TC, but are not evident under contact measurements probing the manganite crystals in a small volume of size V ≤ 100 ų.