Влияние гидростатического давления на состояние спинового стекла в манганитах

Abstract

Проведены исследования химического состава, морфологии поверхности, кристаллической структуры и магнитных свойств анион-дефицитных манганитов со структурой перовскита La₀.₇₀A₀.₃₀MnO₃₋γ (A = Ca, Sr, Ba; 0 ≤ γ ≤ 0.2). С ростом числа вакансий кислорода (γ ≥ 0.15) анион-дефицитные образцы переходят из ферромагнитного в состояние спинового стекла. В интервале приложенного гидростатического давления (0−1 GPa) образцы (A = Sr и γ ≥ 0.15) являются спиновыми стеклами. Температура замерзания магнитных моментов Tf ≈ 45 K, средний диаметр ферромагнитного кластера d ≈ 10 nm. Объемная часть образца (A = Sr и γ = 0.15), находящаяся в ферромагнитном состоянии, V ~ 13%. Действие гидростатического давления приводит к увеличению Tf со скоростью 4.3 K/GPa, в то время как температура магнитного упорядочения TMO возрастает со скоростью 12.9 K/GPa. Под действием давления возрастает также и ферромагнитная часть образца (ΔVfer = 5%.) Усиление ферромагнитных свойств анион-дефицитного манганита La₀.₇₀Sr₀.₃₀MnO₂.₈₅ в условиях гидростатического давления есть следствие перераспределения вакансий кислорода и уменьшения параметров элементарной ячейки.

Chemical composition, surface morphology, crystal structure and magnetic properties of anion-deficient manganites having the perovskite structure La₀.₇₀A₀.₃₀MnO₃₋γ (A = Ca, Sr, Ba; 0 ≤ γ ≤ 0.2) have been investigated. With the growth in the number of oxygen vacancies (γ ≥ 0.15) the ferromagnetic state of anion-deficient samples changes for the spin glass state. In the range of the applied hydrostatic pressure (0−1 GPa) the samples (A = Sr and γ ≥ 0.15) are spin glasses. Tf ≈ 45 K makes the temperature of the magnetic moment freezing, d ≈ 10 nm is the average diameter of ferromagnetic cluster. The volume part of the sample (A = Sr and γ = 0.15) in the ferromagnetic state V ~ 13%. The application of hydrostatic pressure results in Tf growth at a rate of 4.3 K/GPa, while TMO (the temperature of magnetic ordering) increases at a rate of 12.9 K/GPa. Ferromagnetic part of the sample (ΔVfer = 5%) increases with pressure too. The gain in ferromagnetic properties of anion-deficient manganite La₀.₇₀Sr₀.₃₀MnO₂.₈₅ under the hydrostatic pressure is a consequence of the oxygen vacancy redistribution and the decrease of unit cell parameters.