Влияние сверхстехиометрического марганца на структуру и магниторезистивные свойства манганитоперовскитов (Pr0.7Sr0.3)1-xMn1+xO3±δ

Abstract

Рентгеноструктурным, резистивным, магнитным и магниторезистивным методами исследовали влияние сверхстехиометрического марганца на структуру и свойства керамических манганитоперовскитов (Pr0.7Sr0.3)1–xMn1+xO3±δ (x = 0–0.2). Установлены закономерности влияния х на параметр ромбоэдрической ( R3c ) перовскитовой структуры, ее дефектность и средний ионный радиус, на температуры фазовых переходов металл–полупроводник и ферро–парамагнетик. Увеличение ρ0 и Tms с ростом х связано с изменением соотношения ионов Mn³⁺/Mn⁴⁺ и концентрации вакансий, ослабляющих высокочастотный электронный обмен между этими ионами. Магниторезистивный эффект вблизи фазовых переходов связан с рассеянием на внутрикристаллитных наноструктурных неоднородностях, а в низкотемпературной области – с туннелированием на мезоструктурных неоднородностях межкристаллитных границ. Построена магнитная фазовая диаграмма.

Рентгеноструктурним, резистивним, магнітним і магніторезистивним методами досліджено вплив надстехіометричного марганцю на структуру та властивості керамічних манганітоперовскiтів (Pr0.7Sr0.3)1–xMn1+xO3±δ (x = 0–0.2). Встановлено за- кономірності впливу х на параметр ромбоедричної ( R3c ) перовскiтової структури, її дефектність і середній іонний радіус, на температури фазових переходів метал–надпровідник і феро–парамагнетик. Збільшення ρ0 і Tms з ростом х пов’язане зі змінами співвідношення іонів Mn³⁺/Mn⁴⁺ і концентрації вакансій, які ослабляють високочастотний електронний обмін між цими іонами. Магніторезистивний ефект поблизу фазових переходів обумовлений розсіянням на внутрікристалітних наноструктурних неоднорідностях, а в низькотемпературній області – з тунелюванням на мезоструктурних неоднорідностях міжкристалітних границь. Побудовано магнітну фазову діаграму.

Effect of superstoichiometric manganese on structure and properties of ceramic manganite perovskites (Pr0.7Sr0.3)1–xMn1+xO3±δ (x = 0–0.2) has been studied by the X-ray diffraction, resistive, magnetic and magnetoresistive methods. Regularities of x effect on parameter of rhombohedral ( R3c ) perovskite structure, its defectiveness and ionic radius, on the metal–semiconductor and ferro–paramagnetic phase transition temperatures have been determined. The increase in ρ0 and Tms with x is connected with the change of Mn³⁺/Mn⁴⁺ ratio and vacancy concentration making the high-frequency electron exchange weaker. Magnetoresistance in the vicinity of phase transitions is related to the scattering at intracrystalline nanostructural non-uniformities, whereas in the low-temperature region – to the tunneling at mesostructural non-uniformities of intercrystallite boundaries. The magnetic phase diagram has been constructed.