CC BY
51
Известия Тульского государственного университета Естественные науки. 2013. Вып. 2. Ч.1. С. 218-230
ФизикА
УДК 538.91
Структура и свойства сложного магнитного оксида La2/зPbl/зMnl-xCoxOз
То Тхань Лоан, А. М. Балагуров, Д. М. Левин, И. А. Бобриков,
М. Л. Краус, Ву Ван Хай, Нгуен Хю Шинь
Аннотация. Методами дифракции нейтронов и синхротронного излучения изучены атомная и магнитная структуры сложных магнитных оксидов Ьа2/зРЬі/зМпі_хСожОз, х = 0 — 0, 3. В диапазоне температур 10-300 К вне зависимости от содержания кобальта все составы имеют структуру слегка искаженного перовскита с ромбоэдрической пространственной симметрией (пространственная группа Я — 3с). Тип магнитного упорядочения также не зависит от значения концентрации х. При понижении температуры Т < 20 К в В-подрешетке возникает ферромагнитный порядок со средним упорядоченным магнитным моментом около 3,5 ^в. В соединении при х = 0,15 есть признаки сосуществования двух структурных фаз с одинаковой симметрией, но с разной стехиометрией. Микроструктура образцов так же, как атомная и магнитная структуры, претерпевает лишь незначительные изменения во всем диапазоне значений содержания кобальта.
Ключевые слова: манганиты, сопротивление, атомная структура, магнитная структура, синхротронное излучение, дифракция нейтронов.
Введение
Интерес к сложным магнитным оксидам марганца со структурой перовскита связан с их необычными физическими свойствами и разнообразными практическими применениями. За время, прошедшее с момента открытия в манганитах эффекта колоссального магнетосопротивле-ния [1], изучены десятки составов типа Кв1-хЛхМпОз, где Кв3+ — редкоземельный элемент (Ьа, Бш, Рг и др.), Л2+ — щелочноземельный элемент (Са, Бг, Ва и др.). Многие из этих веществ обладают интересными свойствами, однако задача поиска соединений с максимально высокими температурами ферромагнитного упорядочения и перехода в проводящее состояние продолжает оставаться актуальной.
В последнее время особое внимание стали привлекать соединения, в которых щелочноземельный атом заменен атомом свинца, так как было обнаружено, что у соединения состава La0.67Pb0.33MnO3 температура перехода в ферромагнитное (ФМ) состояние Tc & 340 K заметно превышает комнатную [2]. Среди двухвалентных катионов Pb2+ занимает особое
положение из-за его большого ионного радиуса (грь = 1, 63 А в координации 12-го порядка), тогда как, например, гса = 1, 48 А, и того, что его электроны часто образуют так называемую «неподеленную пару» (lone pair), которая может приводить к сильному искажению структуры и смещению иона Pb2+ из симметричного положения. Именно такая ситуация наблюдается, например, в структуре PbVO3 [3].
Работ, посвященных исследованиям манганитов, включающих свинец, сравнительно немного. Это, очевидно, связано с технологическими проблемами получения требуемой стехиометрии из-за малой температуры плавления и диссоциации окислов свинца, использующихся для синтеза. В основном, изучалось влияние содержания свинца на магнитные и транспортные свойства соединений La1_xPbxMnO3 [2, 4]. Некоторые
структурные данные по соединениям такого типа приведены в обзоре [5].
Сравнительно недавно были начаты исследования манганитов, включающих свинец, с одновременным замещением марганца ионами других переходных металлов, в основном Co, радиус которого близок к радиусу Mn. В работе [6] приведены данные по намагниченности, магнитной восприимчивости и электрическому сопротивлению соединений (La0;67Pb0;33)(Mn1_xCox)O3 с x = 0,01 и 0,1. В работе [7] интервал замещения Mn на Co расширен до x = 0,15 и выполнен рентгеновский анализ атомной структуры. Установлено, что в этих соединениях эффект отрицательного магнетосопротивления присутствует и он усиливается с ростом содержания Co от 0 до 0,15, тогда как магнитные свойства — температура Кюри, эффективный магнитный момент и намагниченность — ослабевают. Аналогичный эффект наблюдался при замещении атомов Mn атомами других металлов (Ni, Fe, Ag) [8,9].
Следует, однако, отметить, что исследования атомно-кристаллической и магнитной структуры манганитов с допированием свинцом и с частичным замещением Mn на Co до настоящего времени практически не проводились. Соответственно, отсутствует информация о влиянии свинца и кобальта на структуру кислородного окружения ионов металла и на величину упорядоченного магнитного момента манганитов. Поэтому цель данной работы — получение прецизионных данных об атомной и магнитной структуре соединений La2/3Pb1/3Mn1-xCoxO3 с содержанием кобальта
x = 0----0, 3 (далее LPMCO-x) с использованием методов синхротронного
и нейтронного структурного анализа.
1. Образцы для исследования и эксперимент
Составы ЬРМСО-ж (ж = 0; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,3) были приготовлены методом твердотельной реакции. Стехиометрические количества порошковых оксидов Ьа2Оз, РЬО, МпО, С02О3 были смешаны, перемолоты и спрессованы в гранулы. Первичное спекание проводили при температуре 600°С в течение 12 ч. Затем полученные смеси были охлаждены до комнатной температуры, размолоты и повторно спрессованы. Второй и третий отжиги проводили при температурах 1000° С в течение 10 ч и при 1150°С в течение 24 ч. По окончании третьего отжига образцы медленно охлаждались до 650°С в течение 12 ч, далее до комнатной температуры — естественное охлаждение с печью.
Предварительное исследование полученных составов ЬРМСО-ж на рентгеновском дифрактометре показало, что они содержат некоторое количество примеси Мп3О4 (от 4 до 10 % в разных составах), а их структура при комнатной температуре соответствует пространственной группе К — 3с с параметрами решетки а ~ 5, 5 Л, с ~ 13, 4 А (в гексагональной установке), что совпадает с результатами, приведенными в работах [7, 10].
Изменения температурной зависимости электросопротивления образцов р(Т) проводили стандартным четырехточечным методом. Для составов с ж ^ 0,2 зависимости р(Т) имеют четко выраженные общие черты, свидетельствующие об изменении механизма проводимости при повышении температуры (рис. 1). При температурах ниже 100 К температурные зависимости р(Т) имеют возрастающий характер, типичный для веществ с металлическим типом межатомной связи. В области температур от 100 до 300 К зависимость р(Т) становится убывающей, что характерно для полупроводников. Металлическую и полупроводниковую области проводимости разделяет широкий максимум, положение которого существенно зависит от содержания кобальта. Для составов с ж < 0,2 полученные зависимости р(Т) свидетельствуют о полупроводниковом механизме проводимости соединений ЬРМСО-ж во всем диапазоне температур.
Дифракционные синхротронные исследования ЬРМСО-ж проводили на станции 01С2 источника СИ ^ИИС (Тайвань) при длине волны Л = 0, 4959 Л [11]. Синхротронные спектры для составов с содержанием кобальта ж = 0; 0,20; 0,25; 0,30 получали при комнатной температуре. Дополнительно, для образцов с ж = 0, 2 и 0,25 синхротронные спектры были получены в широком диапазоне температур ниже 300 К. Типичный вид полученного дифракционного синхротронного спектра, а также результат его обработки по методу Ритвельда показан на рис. 2.
Нейтронные исследования проводили на импульсном реакторе ИБР-2 в ОИЯИ (Россия). Для изучения атомно-кристаллической структуры при комнатной температуре использовали Фурье-дифрактометр высокого
Рис. 1. Зависимости от температуры электрического сопротивления образцов ЬРМСО-х при х = 0.15; 0,2 и 0,25
разрешения (ФДВР) с ^ 0, 001. Для изучения магнитной структуры
соединений ЬРМСО-х с х = 0, 20 и 0,25 использовали спектры, полученные на дифрактометре среднего разрешения ДН-12 (Д^/^ ^ 0, 01) в широком диапазоне температур ниже 300 К. На обоих дифрактометрах используется метод времени пролета для развертки спектра и широкий диапазон длин волн. Один из измеренных на ДН-12 спектров показан на рис. 3.
Рис. 2. Дифракционный спектр состава Ьа0.67Pbo.33Mno.75Coo.25O3 и результат его обработки по методу Ритвельда. Показаны экспериментальные точки, расчетный профиль и разностная функция. Верхний ряд штрихов указывает положения дифракционных пиков основной фазы, нижний ряд — положения пиков примеси МП3О4
Дифракционные спектры обрабатывались по методу Ритвельда с использованием программных пакетов Ри11Рго1 [12] и МША [13].
1^РМСО-0.2
Т= 260 К
.1—
Р1 ІІІІІІІIIIIIIIIIII 1 II III 1 II 1 II Р2 ІІІІІІІІІІІІПІІПІІІІІІIII11 III II 1 II II 1
1 2 3 4 5
ё (А)
Рис. 3. Дифракционный спектр состава Lao.67Pbo.33Mn0.8Coo.203, полученный на дифрактометре ДН-12 при Т = 260 К и обработанный
по методу Ритвельда
2. Атомная структура ЬРМСО-ж
Характеристики атомно-кристаллической структуры образцов ЬРМСО-х при комнатной температуре (параметры кристаллической решетки, объём элементарной ячейки, координаты атомов, факторы заселенности позиций, длины связей (Мп/Со)—О и (Ьа/РЪ)—О), полученные на основе анализа синхротронных дифракционных спектров, измеренных на станции 01С2 и обработанных методом Ритвельда, приведены в таблице. В решетках пространственной группы Я — 3с атомы располагаются в позициях: Ьа/РЪ (1/4, 1/4, 1/4), Мп/Со (0, 0, 0), О (ж + 1/4, —х + 1/4, 1/4). Тепловые факторы уточнялись в изотропном приближении. В скобках приведены статистические ошибки для последней значащей цифры.
Из таблицы видно, что относительные погрешности полученных значений длин связей металл-кислород довольно велики (~ 5 ■ 10-3), что связано со свойствами синхротронного излучения: в интенсивностях дифракционных пиков доминирует вклад от тяжелых атомов, что усложняет определение положения легких элементов (водород, кислород и т.д.). Наоборот, параметры элементарной ячейки в синхротронных экспериментах определяются очень точно. Полученные температурные зависимости параметров элементарной ячейки для составов с х = 0, 0,2 и 0,25 показаны на рис. 4. Угол ромбоэдра а имеет типичное для манганитов значение и уменьшается с ростом температуры, что указывает на возможный переход в кубическую фазу при дальнейшем увеличении температуры, в которой а = 60°.
Положение атома кислорода для составов с х = 0,15; 0,2 и 0,25 было уточнено по результатам обработки нейтронных дифракционных данных, полученных на нейтронных дифрактометрах ФДВР и ДН-12.
Структура и свойства сложного магнитного оксида La2/3PЪl/3Mn^-xCoxO3 223
Таблица 1
Характеристики структуры соединений ЬРМСО-х при комнатной
температуре
X 0 0,2 0,25 0,3
а (Ь, с), А 5,4977 (1) 5,4847(1) 5,4871(1) 5,4909 (2)
а (в, 7), ° 60,41(1) 60,49(1) 60,40(1) 60,55(1)
V, А3 118,59(1) 117,97(1) 117,87(2) 118,51(2)
х(О) 0,458(1) 0,457(1) 0,458(2) 0,453(1)
Біяо(Ьа/РЬ), А2 1,69(1) 1,64(1) 1,54(2) 1,56(1)
Біяо(Мп/Со), А2 1,17(2) 0,92(2) 1,14 (4) 0,97(3)
Біво(О), А2 1,8(1) 1,9(1) 2,0(2) 1,4(1)
&(Ми/Со)-0, А 1,964(4) 1,961(3) 1,959(5) 1,967(6)
<І(Ьа/РЬ)-0, А 2,762(4) 2,758(3) 2,757(6) 2,763(6)
Р-шр % 8,74 8,11 14,9 9,33
х2 0,618 2,01 1,21 0.268
5.50
5.49
■С
сз
5.48
5.47
а б
/* 60.55
/ ЬРМСО-О.2
І.РМО
60.50 .
* * * э *
/ а
и
/ / В
ЬРМШ-0.25 / 60.45 ■ . ЬРМО
' /
^ ^
1
ЬРМСО-О.2 1 1 1 1 60.40 ■ ЬРМСО-0.25'''- 1 1 1 1
0 100 200 300
Т, К
0 100 200 300
т, К
Рис. 4. Зависимости параметров элементарной ячейки а (а) и а (б)
от температуры
На рис. 5 показаны зависимости от температуры расстояния Мп/Со-0 для ЬРМС0-0,2 и ЬРМС0-0,25. При ромбоэдрической симметрии, октаэдры (Мп/Со)06 являются регулярными, т.е. все расстояния Мп/Со-0 одинаковы и практически не зависят от температуры, что дополнительно свидетельствует об отсутствии структурных фазовых переходов.
Высокое разрешение синхротронной станции 01С2 позволило провести анализ дифракционных спектров ЬРМС0-ж с точки зрения их микроструктуры — средних размеров когерентно рассеивающих областей и микронапряжений в кристаллитах. На рис. 6 показаны их температурные
150 200
Т, К
Рис. 5. Расстояния Мп/Со - О для образцов с х = 0,15, 0,2 и 0,25 в зависимости от температуры. Данные для образцов с х = 0,2 и 0,25 получены на нейтронном дифрактометре ДН-12. Данные для образца с х = 0,15 (и для х = 0, 25 при Т = 300 К) получены на нейтронном дифрактометре высокого разрешения ФДВР
зависимости для образцов ЬРМС0-х с х = 0, 2 и 0,25. Обе величины имеют значения, близкие к стандартным для перовскитоподобных оксидов. Как и расстояния Мп/Со-0, параметры микроструктуры слабо или совсем не зависят от температуры, что косвенно подтверждает отсутствие каких-либо заметных перестроек атомной структуры в этом температурном диапазоне и, в том числе, при переходе из полупроводникового в металлическое состояние.
Рис. 6. Температурные зависимости средних размеров когерентных блоков Ь (а) и максимальных величин микронапряжений а (б) в с х = 0 (круги), 0,2 (треугольники) и 0,25 (квадраты)
В полученном на ФДВР дифракционном спектре соединения образца ЬРМС0-х с х = 0,15 обнаружено расщепление некоторых пиков. Попытки его интерпретации как понижение симметрии кристаллической решетки не увенчались успехом. Наоборот, предположение о сосуществовании двух изоструктурных фаз позволило достаточно хорошо описать дифракционные данные (рис. 7). Обе фазы ромбоэдрические с очень близкими линейными параметрами (а = 5,4840 А и а = 5,4858 А) и немного разными углами ромбоэдра (а = 60, 30° и а = 60, 58°). Обе фазы занимают почти равные доли в объеме образца (60 % и 40 %), причем в первой фазе соотношение Мп/Со соответствует заданному, т.е. 85/15, тогда как во второй оно на 25 % больше.
2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28
а, А
Рис. 7. Представление участка дифракционного спектра, измеренного на ФДВР, в предположении сосуществования двух кристаллических изоструктурных фаз с незначительно различающимися параметрами элементарной ячейки. Показаны экспериментальные точки, расчетные интенсивности обеих фаз и их суммы. Вертикальные штрихи указывают
положения пиков
3. Магнитная структура ЬРМСО-ж
По литературным данным [14], соединения типа ЬРМС0-х при низких температурах ферромагнитны, причем температура Кюри уменьшается от 360 К при х = 0 до 260 при х = 0,3. В то же время в некоторых работах (например, в работе [4]) переход полупроводник — металл в этих соединениях связывается с изменением типа магнитной структуры. В связи с дискуссионностью вопроса одной из задач данной работы было определение типа магнитной структуры соединений ЬРМС0-х и величин упорядоченного магнитного момента при низкой температуре. Предварительные нейтронные дифракционные данные позволили однозначно утверждать, что по крайней мере в диапазоне значений х от 0,15 до 0,25 в этих соединениях
наблюдается только ферромагнитный порядок в направлениях магнитных моментов марганца и кобальта. Никаких признаков антиферромагнитного упорядочения не обнаружено.
Величины магнитных моментов для соединений с х = 0, 2 и 0,25 были уточнены с использованием данных, полученных на дифрактометре ДН-12. Поскольку атомы марганца и кобальта занимают одну и ту же позицию, то определяли только средний магнитный момент для этой позиции. Взаимное направление магнитных моментов Мп и Со из имеющегося набора данных установить нельзя, но можно предполагать, что так же как в КёМпОэ, допированном Ии, они упорядочены антиферромагнитно [15], т.е. реализуется так называемый «статистический ферримагнетизм». Температурное поведение упорядоченного среднего магнитного момента не имеет каких-либо особенностей и для его описания в широком диапазоне температур использовалась феноменологическая зависимость р(Т) = р(0)[1 - (Т/ТсУ]в (рис. 8). Для этих двух составов получены значения рмп/Со = (3, 32 ± 0,17)рв для х = 0, 2 и Рмп/Со = (3, 64 ± 0,11)рв для х = 0, 25.
о
2
>к
3
X
-
=
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
—ї—Ї—
' ^І^І^РМСО-О.25
±
ЬРМСО-0.2\
\і
50 100 150 200 250 300
т, К
Рис. 8. Зависимости от температуры среднего упорядоченного магнитного момента Б-катиона в La2/зPbl/зMnl_xCoxОз. При Т = 0 К рв = 3, 32 для х = 0, 2 и рв = 3, 64 для х = 0, 25 (в магнетонах Бора)
4. Обсуждение и выводы
Из полученных нейтронных и синхротронных дифракционных данных следует, что кристаллическая структура всех изученных соединений типа Ьа2/3РЪ^3Мп1-хСохО3 с х от 0 до 0,3 в температурном диапазоне от 10 до 300 К хорошо соответствует ромбоэдрической пространственной группе Я — 3с с регулярными кислородными октаэдрами (Мп/Со)Об. Параметры элементарной ячейки (а ~ 5, 49 А, а ~ 60,4°) и межатомное расстояние
(Mn/Co)—O (l ~ 1,96 A) типичны для ромбоэдрических манганитов. Подтверждено, что при низкой температуре LPMCO-х становятся ферромагнетиками и определена величина среднего упорядоченного магнитного момента, которая оказалась также типичной для манганитов с уровнем допирования двухвалентным катионом 33 %.
Для LPMCO с х = 0 температура перехода металл — диэлектрик, Tmi, близка к температуре Кюри и составляет Tmi ~ Тс & 340 K [2]. При частичном замещении марганца на кобальт, т.е. в соединениях LPMCO-х, Тс быстро уменьшается (Тс = 290 K для x = 0,2 и Тс = 277,5 K для х = 0.25), но Tmi уменьшается еще быстрее (Tmi = 110 K для х = = 0, 2 и Tmi = 66 K для х = 0, 25). Предполагавшиеся ранее структурные причины этого явления пока не нашли подтверждения — из наших данных следует, что ни в одном из изученных составов в диапазоне от ~ 10 K до комнатной температуры структурных фазовых переходов нет, а в зависимости упорядоченного магнитного момента от температуры какие-либо особенности отсутствуют.
Аналогичное заключение можно сделать относительно возможной корреляции электротранспортных свойств и микроструктуры образцов. Как размер когерентных блоков, так и уровень микронапряжений типичны для перовскитных оксидов и остаются практически постоянными во всем температурном диапазоне. Наблюдавшееся в соединении LPMCO с х = 0,15 расслоение на две изоструктурные фазы с несколько разной стехиометрией также не может быть основной причиной большой разницы в Tmi и Тс.
Таким образом, атомная и магнитная структуры, а также микроструктура соединений LPMCO-х очень слабо зависят от содержания кобальта и незначительно изменяются с температурой. Соответственно, следует признать, что единственной реальной причиной сильной зависимости Tmi и Тс от х является конкретное спиновое и зарядовое состояние ионов кобальта. Уже классическим примером их влияния на структурные и макроскопические свойства является LaCoO3, в котором спиновое состояние Co3+ определяло свойства соединения [15]. В изученных нами составах содержание кобальта невелико (х ^ 0.3) и вероятно, что его влияние на структуру ограничивается локальным уровнем. Исследование этих интересных соединений методами, позволяющими почувствовать локальный структурный беспорядок (EXAFS), или анализ составов с большим содержанием кобальта, возможно, позволит понять микроскопическую причину наблюдаемых эффектов.
Список литературы
1. Thousandfold change in resistivity in magnetoresistive La-Ca-Mn-O films / S. Jin [et al.] // Science. 1994. V. 264. P. 413-415.
2. Field-dependent magnetic and transport properties and anisotropic magnetoresis-tance in ceramic La0.67Pb0.33MnO3 / A. Peles [et al.] // J. Phys.: Condens. Matter. 1999. V. 11. P. 8111-8130.
3. Synthesis, structure and properties of new perovskite PbVO3 / R.V. Shpanchenko [et al.] // Chem. Mater. 2004. V. 16. P. 3267-3273.
4. Singh R.J., Sharma P.K. Magnetic order and electrical resistance in manganites // Indian Journal of Pure & Applied Physics. 2005. V. 43. P. 273-278.
5. Salamon M.B., Jaime M. The physics of manganites: structure and transport // Rev. Mod. Phys. 2001. V. 73. P. 583-628.
6. Magnetic and transport properties of Lao.67Pbo.33(Mn1_xCox)O3 / V. Kavecansky [et al.] // Acta Physica Polonica A. 2008. V. 113. P. 251-254.
7. Preparation, structure and properties of La0.67Pb0.33(Mn1-xCox)O3-a / G. Gritzner [et al.] // Appl. Phys. A. 2008. V. 90. P. 359-365.
8. Effect of the substitutions of Ni3+, Co3+ and Fe3+ for Mn3+ on the ferromagnetic states of the La0.7Pb0.3MnO3 manganite / S.L. Yong [et al.] // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 10. P. 8915-8917.
9. Magnetotransport properties of (La0.7Pb0.3MnO3)1-xAgx composites / S.L. Yong [et al.] // J. of Magnetism and Magnetic Materials. 2006. V. 303. P. 325-328.
10. Electronic and magnetic properties of La2/3Pb1/3Mn1-xCoxO3 compounds / V.K. Vu [et al.] // VNU J. of Science, Mathematics-Physics. 2008. V. 24. P. 94-97.
11. X-ray beamlines for structural studies at the NSRRC superconducting wavelength shifter / Y.F. Song [et al.] // J. Synchrotron Rad. 2007. V. 14. P. 320-326.
12. Rodriguez-Carvajal J. Recent advances in magnetic structure determination by neutron powder diffraction // Physica B. 1993. V. 192. P. 55-69.
13. Zlokazov V.B., Chernyshev V.V. MRIA — a program for a full profile analysis of powder multiphase neutron-diffraction time-of-flight (direct and Fourier) spectra // J. Appl. Cryst. 1992. V. 25. P. 447-451.
14. Structural, magnetic and electrical properties of La0.67Pb0.33Mn1-xCoxO3 (0 < x < 0.3) / N. Dhahri [et al.] // J. Alloys and Compounds. 2010. V. 496. P. 69-74.
15. Magnetic structure of NdMnO3 consistently doped with Sr and Ru / A.M. Balagurov [et al.] // Phys. Rev. B. 2004. V. 70(1). P. 014427 (1-8).
16. Radaelli P.G., Cheong S.-W. Structural phenomena associated with the spin-state transition in LaCoO3 // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 094408 (1-9).
То Тхань Лоан ([email protected]), аспирант, кафедра физики, Тульский государственный университет, Россия.
Балагуров Анатолий Михайлович ([email protected]), д.ф.-м.н., профессор, научно-экспериментальный отдел нейтронных исследований конденсированных сред, лаборатория нейтронной физики им. И.М.Франка, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна.
Левин Даниил Михайлович (1еут@рЬу8Ю8^8И^и1а.ш), д.ф.-м.н.,
профессор, кафедра физики, Тульский государственный университет.
Бобриков Иван Анатольевич ([email protected]), к.ф.-м.н., научноэкспериментальный отдел нейтронных исследований конденсированных сред, лаборатория нейтронной физики им. И.М.Франка, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна.
Краус Михаил Ливиу (craи[email protected]и), к.ф.-м.н., научно-экспериментальный отдел нейтронных исследований конденсированных сред, лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна.
Ву Ван Хай ([email protected]), магистр, кафедра физики, Ханойский национальный строительный университет, Ханой, Вьетнам.
Нгуен Хю Шинь ([email protected]), к.ф.-м.н., доцент, физический факультет, Ханойский естественнонаучный университет, Ханой, Вьетнам.
Structure and properties of La2/3Pb1/3Mn1-xCoxO3 mixed
magnetic oxide
To Thanh Loan, A. M. Balagurov, D. M. Levin, I. A. Bobrikov, M. L. Craus, Vu
Van Khai, Nguyen Huy Sinh
Abstract. Atomic and magnetic structures of La2/3Pb1/3Mn1-xCoxO3 (0 ^ ^ x ^ 0.3) have been studied by neutron and synchrotron diffraction. In wide temperature range (10-300 K) all investigated compounds are described by slightly distorted perovskite like structure with rhombohedral symmetry (sp. gr. R-3c). Type of magnetic ordering doesn’t depend on doping level of Co: it is ferromagnetic at low temperature with average ordered value of magnetic moment in B-sites of about 3.5 at T < 20 K. In the compound with x = 0.15 there exist two crystal phases with the same symmetry but different stoichiometry. Only negligible changes of samples microstructure with composition were observed.
Keywords: manganite, resistivity, atomic structure, magnetic structure, microstructure, synchrotron radiation, neutron difractometer.
To Thanh Loan ([email protected]), postgraduate student, department of physics, Tula State University, Russia.
Balagurov Anatoly ([email protected]), doctor of physical and mathematical sciences, professor, department of neutron investigations of condensed matter, Frank laboratory of neutron physics, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna.
Levin Daniil ([email protected]), doctor of physical and mathematical sciences, professor, department of physics, Tula State University.
Bobrikov Ivan ([email protected]), candidate of physical and mathematical sciences, department of neutron investigations of condensed matter, Frank laboratory of neutron physics, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna.
Craus Michail ([email protected]), candidate of physical and mathematical sciences, department of neutron investigations of condensed matter, Frank laboratory of neutron physics, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna.
Vu Van Khai ([email protected]), master, department of physics, Hanoi National University of Civil Engineering, Hanoi, Vietnam.
Nguyen Huy Sinh ([email protected]), candidate of physical and mathematical sciences, associate professor, faculty of physics, Hanoi University of Science, Hanoi, Vietnam.
Поступила 18.03.2013
