Влияние света на фазовый переход антиферромагнитный диэлектрик–ферромагнитный металл в тонких пленках Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃

Abstract

Исследовано влияние светового облучения на магнитные и транспортные свойства эпитаксиальных тонких пленок манганита Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃. Обнаружено, что облучение пленок светом He–Ne лазера приводит к увеличению их намагниченности и уменьшению электрического сопротивления, стимулируя фазовый переход антиферромагнитный диэлектрик—ферромагнитный металл, наблюдаемый в этом кристалле в магнитном поле при низких температурах. Показано, что поле фазового перехода заметно уменьшается после облучения пленок светом. Сделан вывод о том, что световое облучение вызывает образование и рост ферромагнитных металлических кластеров внутри антиферромагнитной диэлектрической фазы. Механизм воздействия света на магнитное и электрическое состояния манганита Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃ может быть связан с фотоиндуцированным переносом электронов с ионов Mn³⁺ на ионы Mn⁴⁺, что приводит к плавлению зарядового упорядочения, имеющего место в исследуемом манганите в антиферромагнитном диэлектрическом состоянии, и вызывает переход кристалла в ферромагнитную металлическую фазу.

Вивчено вплив світлового опромінення на магнітні та транспортні властивості епітаксіальних тонких плівок манганіту Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃. Виявлено, що опромінення плівок світлом He–Ne лазера приводить до зростання їх намагніченості та зменшення електричного опору, стимулюючи фазовий перехід антиферомагнітний діелектрик—феромагнітний метал, що спостерігається у цьому кристалі в магнітному полі при низьких температурах. Показано, що поле фазового переходу помітно зменшується після опромінення плівок світлом. Зроблено висновок, що світлове опром інення приводить до виникнення та розростання феромагнітних металевих кластерів всередині антиферомагнiтної діелектричної фази. Механізм впливу світла на магнітний та електричний стани манганіту Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃може бути пов’язаний з фотоіндукованим переносом електронів з іонів Mn³⁺ на іони Mn⁴⁺, що призводить до плавлення зарядового впорядкування, яке має місце в дослідженому манганіті в антиферомагнітному діелектричному стані, та викликає перехід кристалу до феромагнітної металевої фази.

The effect of light illumination on the magnetic and transport properties of epitaxial thin films of manganite Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃ was studied. It has been found that the illumination of films with He–Ne laser light in the external magnetic field increases magnetization and decreases electric resistance. The antiferromagnetic dielectric—ferromagnetic metal phase transition that is observed in this crystal in the magnetic field at low temperatures is stimulated by light. It has been found that the phase transition field decreases noticeably after light illumination. It can be concluded that light illumination induces the formation and increase of ferromagnetic conductor clusters within the antiferromagnetic dielectric phase. The mechanism of the effect of light on the magnetic and transport properties of Pr₀,₆La₀,₁Ca₀,₃MnO₃ can be related to the photoinduced electron transfer from Mn³⁺ to Mn⁴⁺ ions. This process stimulates the melting of the charge ordering that exists in this manganite in the dielectric state as well as the transition of the crystal to the ferromagnetic metal phase.