Кристаллографические, магнитные и магниторезистивные свойства керамики La$_{0,77}$Sr$_{0,23}$Mn$_{1-y}$Fe$_{y}$O$_{3}$

Т. И. Полек$^{1}$, А. И. Товстолыткин$^{1}$, А. Н. Погорелый$^{1}$, Н. Н. Кулык$^{2}$, Ю. Ю. Шлапа$^{3}$, С. О. Солопан$^{3}$, А. Г. Белоус$^{3}$

$^{1}$Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Институт физики НАН Украины, просп. Науки, 46, 03028 Киев, Украина
$^{3}$Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, просп. Академика Палладина, 32/34, 03680 Киев, Украина

Получена: 15.12.2015; окончательный вариант - 17.02.2016. Скачать: PDF

Исследованы кристаллографические, магнитные и магниторезистивные свойства керамических образцов гетерозамещённых лантан-стронциевых манганитов, легированных железом. Образцы для исследования были изготовлены путём спекания порошков, полученных по золь—гель-методике. Показано, что с увеличением содержания железа объём элементарной ячейки уменьшается, что указывает на частичное изовалентное замещение Mn$^{3+}$ на Fe$^{3+}$. Установлено, что при комнатной температуре образцы La$_{0,77}$Sr$_{0,23}$Mn$_{1-y}$Fe$_{y}$O$_{3}$ с $y \leq 0,04$ являются ферромагнитными, а образцы с $y > 0,04$ – парамагнитными. Исследован характер изменения намагниченности и температуры Кюри с изменением y. Показано, что температура Кюри образцов серии La$_{0,77}$Sr$_{0,23}$Mn$_{1-y}$Fe$_{y}$O$_{3}$ почти линейно уменьшается с увеличением содержания железа. Полученные результаты позволяют надёжно прогнозировать магнитные параметры системы La$_{0,77}$Sr$_{0,23}$Mn$_{1-y}$Fe$_{y}$O$_{3}$ в области небольших значений $y$ ($y = 0-0,1$), что является важным для применения данных материалов в медицине, в частности для использования в магнитных жидкостях при создании индукторов гипертермии.

Ключевые слова: манганит, кристаллическая структура, температура Кюри, намагниченность, магнитосопротивление.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i04/0477.html

PACS: 61.46.Hk, 72.80.Ga, 75.47.Lx, 75.50.Tt, 75.60.Ej, 75.75.Cd, 81.07.Bc


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. N. A. Frey, S. Peng, K. Cheng, and S. Sun, Chem. Soc. Rev., 38: 2532 (2009). Crossref
  2. A. Ito, M. Shinkai, H. Honda, and T. Kobayashi, J. Biosci. Bioeng., 100: 1 (2005). Crossref
  3. G. Reiss and A. Hütten, Nature Materials, 4, No. 10: 725 (2005). Crossref
  4. S. Solopan, A. Belous, A. Yelenich, L. Bubnovskaya, A. Kovelskaya, A. Podoltsev, I. Kondratenko, and S. Osinsky, Exp. Oncol., 33: 131 (2011).
  5. V. M. Kalita, A. I. Tovstolytkin, S. M. Ryabchenko, O. V. Yelenich, S. O. Solopan, and A. G. Belous, Phys. Chem. Chem. Phys., 17: 18087 (2015). Crossref
  6. A. Jordan, R. Scholz, P. Wust, H. Fachling, and R. Felix, J. Magn. Magn. Mater., 201: 413 (1999). Crossref
  7. V. N. Nikiforov, Yu. A. Koksharov, S. N. Polyakov, A. P. Malakho, A. V. Volkov, M. A. Moskvina, G. B. Khomutov, and V. Yu. Irkhin, J. Alloy Compd., 569: 58 (2013). Crossref
  8. A. A. Kuznetsov, O. A. Shlyakhtin, N. A. Brusentsov, and O. A. Kuznetsov, Eur. Cells Mater., 3: 75 (2002).
  9. C. Zener, Phys. Rev., 82: 403 (1951). Crossref
  10. S. L. Young, Y. C. Chen, H. Z. Chen, L. Horng, and J. F. Hsueh, J. Appl. Phys., 91, No. 10: 8915 (2002). Crossref
  11. K. Dörr, J. Phys. D: Appl. Phys., 39: 125 (2006). Crossref
  12. C. P. Bean and J. D. Livingston, J. Appl. Phys., 30: 120S (1959). Crossref
  13. S. O. Solopan, O. I. V’yunov, A. G. Belous , T. I. Polek, and A. I. Tovstolytkin, Solid State Sci., 14, No. 4: 501 (2012). Crossref
  14. A. G. Belous, O. I. Vyunov, E. V. Pashkova, O. Z. Yanchevskii, A. I. Tovstolytkin, and A. N. Pogorily, Inorg. Mater., 39, No. 2: 161 (2003). Crossref
  15. O. Z. Yanchevskii, A. I. Tovstolytkin, O. I. V’yunov, and A. G. Belous, Low Temp. Phys., 32, No. 2: 134 (2006). Crossref
  16. A. R. Denton and N. W. Ashcroft, Phys. Rev., 43: 3161 (1991). Crossref
  17. A. K. Pradhan, R. Bah, R. B. Konda, R. Mundle, H. Mustafa, O. Bamiduro, R. R. Rakhimov, X. Wei, and D. J. Sellmyer, J. Appl. Phys., 103, No. 7: 07F704 (2008). Crossref
  18. A. I. Tovstolytkin, A. N. Pogorilyi, E. V. Shypil, and D. I. Podyalovski, Phys. Met. Metallogr., 91, Suppl. 1: 214 (2001).
  19. E. Dagotto, T. Hotta, and A. Moreo, Phys. Rep., 344, Iss. 1–3: 1 (2001). Crossref
  20. A. I. Tovstolytkin, A. N. Pogorily, S. V. Cherepov, G. V. Bondarkova, and V. I. Silantiev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 22, No. 11: 23 (2000).
  21. J. Hua, C. Jia, H. Qina, J. Chena, Y. Haob, and Y. Lib, J. Magn. Magn. Mater., 241: 271 (2002). Crossref
  22. J. M. Barandiaran, J. M. Greneche, T. Hernandez, F. Plazaola, and T. Rojo, J. Phys.: Condens. Matter, 14, No. 47: 12563 (2002). Crossref