Упруго-деформационные механизмы влияния температуры, магнитного поля и давления на резистивные и магнитные свойства магнитных полупроводников

Abstract

Проведен анализ результатов исследований изменения удельного сопротивления объемного поликристаллического образца La₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃ под влиянием температуры (Т), давления (Р) и магнитного поля (Н) и изменения магнитострикции в монокристаллическом LaMnO₃ в зависимости от Т и Н. Установлено, что пики магнито-, баро- и баромагниторезистивного эффектов имеют одинаковую температуру, которая не зависит от магнитного поля и давления и соответствует температуре Tms фазового перехода металл-полупроводник в отсутствие магнитного поля и давления. Обнаружены "охлаждающий" и "нагревающий" эффекты давления и магнитного поля и эквивалентное соответствие влияния Т, Р и Н на удельное сопротивление поликристаллического образца и Т и Н на магнитострикцию монокристалла LaMnO₃. Показана линейность смещения пиков Tms(P) и Tms(Н) в резистивных свойствах La₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃, а также Hg(T) в магнитных свойствах на примере изменения гистерезиса магнитострикции в монокристалле LaMnO₃. Выявлена и объяснена роль закономерностей упруго-деформирующего механизма действия Т, Р и Н на магнитные, резистивные свойства и фазовые состояния. Установлена знакопеременность влияния Т, Р и Н и ее роль в изменении резистивных и магнитных свойств (магнитных фазовых переходов). Обоснована связь структурных, упругих, резистивных и магнитных свойств в магнитных полупроводниках.

Проведено аналіз результатів досліджень зміни питомого опору об ємного полікри-сталічного зразкаLa₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃ під впливом температури (Т), тиску (Р) тамагнітного поля (Н) та зміни магнітострикції у монокристалічному LaMnO3 в залежностівід Т і Н. Встановлено, що піки магніто-, баро- та баромагніторезистивного ефектів ма-ють однакову температуру, яка не залежить від магнітного поля та тиску і відповідає тем-пературі Tms фазового переходу метал напівпровідник у відсутності магнітного поля татиску. Виявлено «охолоджуючий» і «нагрівальний» ефекти тиску і магнітного поля таеквівалентна відповідність впливу Т, Р та Н на питомий опір полікристалічного зразка і Т та Н на магнітострикцію монокристалу LaMnO₃.. Показано лінійність зміщення піківTms(P) та Tms(Н) у резистивних властивостях La₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃, а також Hg(T) умагнітних властивостях на прикладі зміни гістерезису магнітострикції у монокристалі LaMnO₃. Виявлено і обгрунтовано роль закономірностей пружно-деформуючого ме-ханізма дії Т, Р та Н на магнітні, резистивні властивості та фазові стани. Встановленознакоперемінність впливу Т, Р та Н і її роль у зміні резистивних та магнітних властивостей (магнітних фазових переходів). Обгрунтовано зв язок структурних, пружних, резистивних та магнітних властивостей у магнітних напівпровідниках.

An analysis is made of the results of studies of the variation of the resistivity of a bulk polycrystalline sample of La₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃ under the influence of temperature (T), pressure (P), and magnetic field (H) and a study of the variation of the magnetostriction in single-crystal LaMnO₃ as a function of T and H. It is found that the peaks of the magnetoresistive, baroresistive, and baromagnetoresistive effects occur at the same temperature, which is independent of magnetic field and pressure and corresponds to the temperature Tms of the metal–semiconductor phase transition in the absence of magnetic field and pressure. “Cooling” and “heating” effects of pressure and magnetic field are detected, and an equivalency of the influence of T, P, and H on the resistivity of the polycrystalline sample and of T and H on the magnetostriction of the single-crystal LaMnO₃. is observed. The linearity of the shifts of the Tms(P) and Tms(H) peaks in the resistive properties of La₀,₅₆Ca₀,₂₄Mn₁,₂O₃ is demonstrated and also the linearity of Hg(T) in the magnetic properties for the example of the changes in the hysteresis of the magnetostriction in the LaMnO₃ single crystal. The role of the regularities that obtain for an elastic-strain mechanism for the influence of T, P, and H on the magnetic and resistive properties and phase states is revealed and explained. The sign-varying nature of the influence of T, P, and H is established, and its role in the variation of the resistive and magnetic properties is found (magnetic phase transitions). The relationship of the structural, elastic, resistive, and magnetic properties in magnetic semiconductors is established.