Фазовая сепарация в наноразмерных образцах (LaSr)MnO₃

Abstract

Проведены сравнительные исследования спектров ядерного магнитного резонанса и ядерной спин-спиновой релаксации ядер ⁵⁵Mn нанопорошков манганита La₀,₇Sr₀,₃MnO₃ с разным размером частиц: 50 200 нм (NP1) и 12 нм (NP2). Обнаружено, что в образце NP1 в широком интервале температур сосуществуют две локальные ферромагнитные фазы (FgM и FbM) с разной динамикой магнитных спинов. Фаза FgM идентифицируется как ферромагнитная металлическая фаза, обусловленная двойным обменом, а фаза FbM идентифицируется как ферромагнитная фаза с более медленным движением дырок и ослабленным двойным обменом. В образце NP2 установлено существование только одного ферромагнитного состояния, соответствующего фазе FbM. Результаты исследований показывают, что устойчивость неоднородного ферромагнитного состояния манганитов лантана может быть ограничена снизу характерным минимальным масштабом.

Проведенo порівняльні дослідження спектрів ядерного магнітного резонансу і ядерної спін-спінової релаксації ядер ⁵⁵Mn нанопорошків манганіту La₀,₇Sr₀,₃MnO₃ з різним розміром частинок: 50 200 нм (NP1) та 12 нм (NP2). Виявлено, що у зразку NP1 у широкому інтервалі температур співіснують дві локальні феромагнітні фази (FgM та FbM) з різною динамікою магнітних спінів. Фаза FgM ідентифікується як феромагнітна металева фаза, обумовлена подвійним обміном, а фаза FbM ідентифікується як феромагнітна фаза з більш повільним рухом дірок і послабленим подвійним обміном. У зразку NP2 встановлено існування тільки одного феромагнітного стану, що відповідає фазі FbM. Результати досліджень вказують, що стійкість неоднорідного феромагнітного стану манганітів лантану може бути обмежена знизу характерним мінімальним масштабом.

Comparative investigations of nuclear magnetic resonance spectra and nuclear spin-spin relaxation of ⁵⁵Mn nuclei have been performed on nanopowders of manganites La₀.₇Sr₀.₃MnO₃ with different size of particles: 50–200 nm (NP1) and 12 nm (NP2). It is found that in sample NP1 there are two localized ferromagnetic phases (FgM and FbM) with different dynamics of magnetic spins in a wide temperature range. The phase FgM is identified as a ferromagnetic metallic phase due to a double exchange, while the phase FbM is identified as a ferromagnetic phase with a slower holes motion and a weaker double exchange. In sample NP2 only one phase is detected that corresponds to the phase FbM. The results obtained suggest that the stability of the inhomogeneous ferromagnetic state of lanthanum manganites may be limited from below by a characteristic minimum scale.