Синтез и физические свойства твердого раствора Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃ со структурой ильменита

Abstract

Изучено влияние катионного замещения никеля скандием на кристаллическую структуру, магнитные и электрические свойства в твердом растворе Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃. Установлено, что при таком замещении наблюдается увеличение объема элементарной ячейки вследствие изменения среднего окислительного состояния ионов марганца и внедрения большего иона кадмия вместо никеля. Магнитные свойства определяются статистическим распределением ионов скандия по марганцевой и никелевой подрешеткам. В результате суммарный магнитный момент марганцевой подрешетки снижается, в то время как момент никелевой подрешетки возрастает, приводя к уменьшению величины удельной намагниченности ферримагнитного твердого раствора Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃.

Effect of nickel cation substitution with scandium one on the structure, magnetic and electrical properties of solid solution Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃ has been studied. It was estimated that the substitution leads to the increase of the unit cell volume of Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃ due to the change of the average valence state of the manganese ions and embedding larger Sc-ion instead of nickel one. The magnetic properties are determined by statistical distributions of Sc-ions into manganese and nickel sublattices. As a result, the total magnetic moment of the manganese sublattice decreases. At the same time the total magnetic moment of nickel sublattice increases leading to the reduction of the specific magnetization value of ferrimagnetic Ni₀.₈₅Sc₀.₁₅MnO₃ solid solution.