Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением
Измерены магнитная восприимчивость χ, термоэдс α и электросопротивление ρ манганата Pr₁₋xCaxMnO₃ с x = 0,33. Измерения проведены на монокристаллах в интервале температур 77–300 К и до давлений P = 13 кбар. При P ≥ 8,8 кбар наблюдался переход металл—диэлектрик. Определены температуры фазовых переход...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2005
|
| Назва видання: | Физика низких температур |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120774 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением / Е.С. Ицкевич, В.Ф. Крайденов, А.Е. Петрова // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 1. — С. 68-76. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120774 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1207742025-06-03T16:29:05Z Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением Kinetic properties and magnetic susceptibility of Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ under hydrostatic pressure Ицкевич, Е.С. Крайденов, В.Ф. Петрова, А.Е. Низкотемпеpатуpный магнетизм Измерены магнитная восприимчивость χ, термоэдс α и электросопротивление ρ манганата Pr₁₋xCaxMnO₃ с x = 0,33. Измерения проведены на монокристаллах в интервале температур 77–300 К и до давлений P = 13 кбар. При P ≥ 8,8 кбар наблюдался переход металл—диэлектрик. Определены температуры фазовых переходов и их зависимость от давления: температура возможного структурного перехода Tn ≈ 250 К ( δTn/δP = -1,7 К/кбар); температура зарядового упорядочения Tco ≈ 230 К (δTco/δP = 0,8 К/кбар); температура Нееля TN ≈ 140 К (TN/P = 1,1 К/кбар); температура появления спонтанного ферромагнитного момента TC ≈ 100 К (δTC/δP = -1,2 К/кбар) и температура перехода металл—диэлектрик TMI (δTMI/δP = 2,8 К/кбар). Зависимость α(T) имела куполообразную форму и с ростом давления смещалась в отрицательную область, дважды меняя знак при изменении температуры. При приближении к TC термоэдс α < 0 с |α| > 500 мкВ/K. Виміряно магніту сприйнятливість χ, термоерс α та електроопір ρ манганату Pr₁₋xCaxMnO₃ з x = 0,33. Виміри проведено на монокристалах в інтервалі температур 77–300 К та до тиску P = 13 кбар. При P ≥ 8,8 кбар спостерігався перехід метал—діелектрик. Визначено температури фазових переходів та їх залежність від тиску: температура можливого структурного переходу Tn ≈ 250 К (δTn/δP = -1,7 К/кбар); температура зарядового упорядкування Tco ≈ 230 К (δTco/δP = 0,8 К/кбар); температура Неєля TN ≈ 140 К (TN/P = 1,1 К/кбар); температура появи спонтанного феромагнітного моменту TC ≈ 100 К (δTC/δP = 1,2 К/кбар) та температура переходу метал—діелектрик TMI (δTMI/δP = 2,8 К/кбар). Залежність α(T) має куполоподібну форму та із зростанням тиску зміщується у негативну область, двічі змінюючи знак при зміні температури. При наближенні до TC термоерс α < 0 с |α| > 500 мкВ/K. The magnetic susceptibility χ, thermopower α and resistivity ρ of manganite Pr₁₋xCaxMnO₃ with x = 0,33 were mearsured. The measurements were performed on the single crystals in the temperature range 77–300 K under pressure up to 13 kbar. At pressure P ≥ 8,8 kbar a metal-insulator transition was observed. The temperatures of phase transitions were estimated and their pressure dependences were determined. These temperatures are as follows: the temperature of possible structure transition Tn ≈ 250 К (δTn/δP = -1,7 К/ kbar); the temperature of charge ordering Tco ≈ 230 К (δTco/δP = 0,8 К/ kbar); the Neel point TN ≈ 140 К (TN/P = 1,1 К/ kbar); the temperature of appearance of spontaneous ferromagnetic moment TC ≈ 100 К (δTC/δP = 1,2 К/ kbar) and the temperature of metal-insulator transition TMI (δTMI/δP = 2,8 К/ kbar). The dependence α(T) has a dome form and shifts with increasing pressure to negative values changing the sign twice. Near TC the thermopower is negative with |α| > 500 μV/K. Авторы выражают благодарность В.А. Вентцелю и А.В. Рудневу за помощь в работе. Работа поддержана грантом РФФИ №03-02-16237 и грантом INTAS (проект № 99-1136). 2005 Article Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением / Е.С. Ицкевич, В.Ф. Крайденов, А.Е. Петрова // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 1. — С. 68-76. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 75.30.–m, 62.50.+p https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120774 ru Физика низких температур application/pdf Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| spellingShingle |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм Ицкевич, Е.С. Крайденов, В.Ф. Петрова, А.Е. Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением Физика низких температур |
| description |
Измерены магнитная восприимчивость χ, термоэдс α и электросопротивление ρ манганата Pr₁₋xCaxMnO₃ с x = 0,33. Измерения проведены на монокристаллах в интервале температур 77–300 К и до давлений P = 13 кбар. При P ≥ 8,8 кбар наблюдался переход металл—диэлектрик. Определены температуры фазовых переходов и их зависимость от давления: температура возможного структурного перехода Tn ≈ 250 К ( δTn/δP = -1,7 К/кбар); температура зарядового упорядочения Tco ≈ 230 К (δTco/δP = 0,8 К/кбар); температура Нееля TN ≈ 140 К (TN/P = 1,1 К/кбар); температура появления спонтанного ферромагнитного момента TC ≈ 100 К (δTC/δP = -1,2 К/кбар) и температура перехода металл—диэлектрик TMI (δTMI/δP = 2,8 К/кбар). Зависимость α(T) имела куполообразную форму и с ростом давления смещалась в отрицательную область, дважды меняя знак при изменении температуры. При приближении к TC термоэдс α < 0 с |α| > 500 мкВ/K. |
| format |
Article |
| author |
Ицкевич, Е.С. Крайденов, В.Ф. Петрова, А.Е. |
| author_facet |
Ицкевич, Е.С. Крайденов, В.Ф. Петрова, А.Е. |
| author_sort |
Ицкевич, Е.С. |
| title |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением |
| title_short |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением |
| title_full |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением |
| title_fullStr |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением |
| title_full_unstemmed |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением |
| title_sort |
кинетические свойства и магнитная восприимчивость pr₀,₆₇ca₀,₃₃mno₃ под гидростатическим давлением |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120774 |
| citation_txt |
Кинетические свойства и магнитная восприимчивость Pr₀,₆₇Ca₀,₃₃MnO₃ под гидростатическим давлением / Е.С. Ицкевич, В.Ф. Крайденов, А.Е. Петрова // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 1. — С. 68-76. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT ickevičes kinetičeskiesvojstvaimagnitnaâvospriimčivostʹpr067ca033mno3podgidrostatičeskimdavleniem AT krajdenovvf kinetičeskiesvojstvaimagnitnaâvospriimčivostʹpr067ca033mno3podgidrostatičeskimdavleniem AT petrovaae kinetičeskiesvojstvaimagnitnaâvospriimčivostʹpr067ca033mno3podgidrostatičeskimdavleniem AT ickevičes kineticpropertiesandmagneticsusceptibilityofpr067ca033mno3underhydrostaticpressure AT krajdenovvf kineticpropertiesandmagneticsusceptibilityofpr067ca033mno3underhydrostaticpressure AT petrovaae kineticpropertiesandmagneticsusceptibilityofpr067ca033mno3underhydrostaticpressure |
| first_indexed |
2025-11-24T21:30:20Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:30:20Z |
| _version_ |
1849708846872788992 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1, ñ. 68–76
Êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìàãíèòíàÿ
âîñïðèèì÷èâîñòü Pr0,67Ca0,33MnO3
ïîä ãèäðîñòàòè÷åñêèì äàâëåíèåì
Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà
Èíñòèòóò ôèçèêè âûñîêèõ äàâëåíèé ÐÀÍ, ã. Òðîèöê Ìîñêîâñêîé îáëàñòè, 142190, Ðîññèÿ
E-mail: itskev@ns.hppi.troitsk.ru
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 29 àïðåëÿ 2004 ã.
Èçìåðåíû ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü �, òåðìîýäñ � è ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå � ìàíãàíàòà
Pr1–xCaxMnO3 ñ x � 0,33. Èçìåðåíèÿ ïðîâåäåíû íà ìîíîêðèñòàëëàõ â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 77–300
Ê è äî äàâëåíèé P � 13 êáàð. Ïðè P � 88, êáàð íàáëþäàëñÿ ïåðåõîä ìåòàëë—äèýëåêòðèê. Îïðåäåëå-
íû òåìïåðàòóðû ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ è èõ çàâèñèìîñòü îò äàâëåíèÿ: òåìïåðàòóðà âîçìîæíîãî ñòðóê-
òóðíîãî ïåðåõîäà Tn � 250 Ê (� �T / Pn � �17, Ê/êáàð); òåìïåðàòóðà çàðÿäîâîãî óïîðÿäî÷åíèÿ
Tco � 230 Ê (� �T / Pco � �08, Ê/êáàð); òåìïåðàòóðà Íååëÿ TN � 140 Ê ( ,� �T / PN � �11 Ê/êáàð); òåì-
ïåðàòóðà ïîÿâëåíèÿ ñïîíòàííîãî ôåððîìàãíèòíîãî ìîìåíòà TC � 100 Ê ( ,� �T / PC � �12 Ê/êáàð) è
òåìïåðàòóðà ïåðåõîäà ìåòàëë—äèýëåêòðèê T T / PMI MI( ,� � � 28 Ê/êáàð). Çàâèñèìîñòü �( )T èìåëà
êóïîëîîáðàçíóþ ôîðìó è ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ ñìåùàëàñü â îòðèöàòåëüíóþ îáëàñòü, äâàæäû ìåíÿÿ
çíàê ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû. Ïðè ïðèáëèæåíèè ê TC òåðìîýäñ � 0 ñ | |�
500 ìêÂ/Ê.
Âèì³ðÿíî ìàãí³òó ñïðèéíÿòëèâ³ñòü �, òåðìîåðñ � òà åëåêòðîîï³ð � ìàíãàíàòó Pr1–xCax MnO3 ç
x � 0,33. Âèì³ðè ïðîâåäåíî íà ìîíîêðèñòàëàõ â ³íòåðâàë³ òåìïåðàòóð 77–300 Ê òà äî òèñêó
P � 13 êáàð. Ïðè P � 88, êáàð ñïîñòåð³ãàâñÿ ïåðåõ³ä ìåòàë—ä³åëåêòðèê. Âèçíà÷åíî òåìïåðàòóðè
ôàçîâèõ ïåðåõîä³â òà ¿õ çàëåæí³ñòü â³ä òèñêó: òåìïåðàòóðà ìîæëèâîãî ñòðóêòóðíîãî ïåðåõîäó
Tn � 250 Ê (� �T / Pn � �17, Ê/êáàð); òåìïåðàòóðà çàðÿäîâîãî óïîðÿäêóâàííÿ Tco � 230 Ê
( ,� �T / Pco � �08 Ê/êáàð); òåìïåðàòóðà Íåºëÿ TN � 140 Ê ( ,� �T / PN � �11 Ê/êáàð); òåìïåðàòóðà
ïîÿâè ñïîíòàííîãî ôåðîìàãí³òíîãî ìîìåíòó TC � 100 Ê ( ,� �T / PC � �12 Ê/êáàð) òà òåìïåðàòóðà ïå-
ðåõîäó ìåòàë—ä³åëåêòðèê T T / PMI MI( ,� � � 28 Ê/êáàð). Çàëåæí³ñòü �( )T ìຠêóïîëîïîä³áíó ôîð-
ìó òà ³ç çðîñòàííÿì òèñêó çì³ùóºòüñÿ ó íåãàòèâíó îáëàñòü, äâ³÷³ çì³íþþ÷è çíàê ïðè çì³í³ òåìïåðà-
òóðè. Ïðè íàáëèæåíí³ äî TC òåðìîåðñ � 0 ç | |�
500 ìêÂ/Ê.
PACS: 75.30.–m, 62.50.+p
Ñðåäè áîëüøîãî ÷èñëà ìàíãàíàòîâ, îáëàäàþùèõ
êîëîññàëüíûì ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèåì (ÊÌÑ), ñî-
åäèíåíèÿ Pr1–xCaxMnO3 âûäåëÿþòñÿ íàëè÷èåì ðÿäà
îòëè÷èòåëüíûõ ñâîéñòâ.
1. Áëàãîäàðÿ áëèçêèì ðàäèóñàì èîíîâ Pr3+ è
Ca2+ (1,18 Å [1]) ïðè èçìåíåíèè â ñîåäèíåíèè ñîäåð-
æàíèÿ Ca (õ) ñðåäíèé ðàäèóñ
rA , à ñëåäîâàòåëü-
íî, è óãîë �, îáðàçóåìûé ëèíèåé Mn–O–Mn, è
ñâÿçàííîå ñ íèì îáìåííîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó èî-
íàìè Mn ìåíÿåòñÿ ñëàáî. Ïîýòîìó ïðè èññëåäîâàíèè
çàâèñèìîñòè ðàçíûõ ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ îò x â
ñîåäèíåíèÿõ Pr1–xCaxMnO3 (Pr–Ca) ýòèì ôàêòîðîì
âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ìîæíî ïðåíåáðå÷ü.
2. Ïðè âñåõ çíà÷åíèÿõ x ïðè òåìïåðàòóðàõ
T 300Ê è àòìîñôåðíîì äàâëåíèè â äàííûõ ñîåäè-
íåíèÿõ îòñóòñòâóåò ôåððîìàãíèòíàÿ ìåòàëëè÷åñêàÿ
ôàçà (ÔÌÌ), êîòîðàÿ èìååò ìåñòî â ñîåäèíåíèÿõ
Pr–Sr, Sm–Sr [2], La–Sr [3], La–Ca [4].
3. Â ñîåäèíåíèÿõ Pr–Ca â îáëàñòè òåìïåðàòóð
100–250 Ê íàáëþäàåòñÿ ïåðåõîä â çàðÿäîâî-óïîðÿ-
äî÷åííîå ñîñòîÿíèå (ÇÓ) èîíîâ Mn3+ è Mn4+. È
åñëè â ñîåäèíåíèÿõ La–Ca ÇÓ ðåàëèçóåòñÿ â óçêîé
îáëàñòè x � 0,48–0,52, ò.å. âáëèçè x � 0 5, , òî â Pr–Ca
îíî íàáëþäàåòñÿ îò x � 0 3, ñ òåìïåðàòóðîé ÇÓ
Tco � 200 Ê äî x � 0 85, ñ Tco � 100 Ê ñ ìàêñèìóìîì
Tco � 250 Ê ïðè x � 0 5, [2]. Âîçìîæíî, ñîõðàíåíèå
ÇÓ â ñòîëü øèðîêîì äèàïàçîíå x îáóñëîâëåíî äîïîë-
© Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà, 2005
íèòåëüíûì óïîðÿäî÷åíèåì èçáûòî÷íûõ èîíîâ Mn3+
è Mn4+ [5].
4. Ñîåäèíåíèÿ Pr–Ca ñ x � 0,3–0,5 ïðè íèçêèõ T
îêàçàëîñü âîçìîæíûì ïåðåâåñòè èç ÇÓ àíòèôåððî-
ìàãíèòíîãî èçîëÿòîðíîãî ñîñòîÿíèÿ (ÀÔÈ) â ôåððî-
ìàãíèòíîå ìåòàëëè÷åñêîå ïóòåì âíåøíåãî âîçäåéñò-
âèÿ: ïðèëîæåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ [6–13], äàâëåíèÿ
[13–15], ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ [16], îáëó÷åíèåì ëà-
çåðíûì èìïóëüñîì [17], âèäèìûì ñâåòîì [18], ðåíò-
ãåíîâñêèìè ëó÷àìè [19], ýëåêòðîííûì ïó÷êîì [20].
Ïîëó÷åííàÿ ÔÌÌ ôàçà ïîñëå ñíÿòèÿ âíåøíåãî âîç-
äåéñòâèÿ ïðè T 60 Ê ñîõðàíÿëàñü â ìåòàñòàáèëüíîì
ñîñòîÿíèè äîñòàòî÷íî äîëãî.
Ñîåäèíåíèÿ Pr–Ca ñ x � 0,3–0,33 ïðåäñòàâëÿþò
îñîáûé èíòåðåñ, ïîñêîëüêó íàõîäÿòñÿ íà ãðàíèöå, ïî
îäíó ñòîðîíó êîòîðîé ( , )x 0 3 ÇÓ íå ðåàëèçóåòñÿ è
ïðè òåìïåðàòóðå T TC îáðàçåö ïåðåõîäèò â ñîñ-
òîÿíèå ôåððîìàãíèòíîãî èçîëÿòîðà (ÔÌÈ). Ñ äðó-
ãîé ñòîðîíû, îíè íàõîäÿòñÿ äîñòàòî÷íî äàëåêî îò ñî-
ñòàâà c x � 0 5, , â êîòîðîì ÇÓ íàèáîëåå óñòîé÷èâî è
ðàçðóøèòü åãî óäàåòñÿ òîëüêî ñèëüíûì ìàãíèòíûì
ïîëåì � 24 Òë [11]. Ýòè ñîåäèíåíèÿ èññëåäîâàëè âî
ìíîãèõ ðàáîòàõ ìåòîäàìè ðåíòãåíîâñêîé [21–24],
íåéòðîííîé [7,22,23,25–27] è ýëåêòðîííîé äèô-
ðàêöèè [20,28], ìàãíèòíûìè ìåòîäàìè [6,9,12,14,
26,29], èçìåðåíèåì ýëåêòðîïðîâîäíîñòè [6,13,14],
òåïëîåìêîñòè [9,11,12,26], òåðìîýäñ [5,22,30], òåïëî-
âîãî ðàñøèðåíèÿ [31], ñïèí-ìþîííîé ðåëàêñàöèè
[26]. Áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðà-
òóðû â ñîåäèíåíèè Pr0,67Ca0,33MnO3 íàáëþäàåòñÿ
ðÿä ìàãíèòíûõ, çàðÿäîâûõ è ñòðóêòóðíûõ ôàçîâûõ
ïðåâðàùåíèé. Ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå îáðàçåö
íàõîäèòñÿ â ïàðàìàãíèòíîì ñîñòîÿíèè (ÏÌ) è èìååò
êâàçèòåòðàãîíàëüíóþ ðåøåòêó êëàññà Pbnm c ïàðà-
ìåòðàìè b a c/
� 2 ñî ñëàáûìè ÿí-òåëëåðîâñêèìè
(ßÒ) íàðóøåíèÿìè. Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû â
îáëàñòè Tn � 250–260 Ê ïðîèñõîäèò ñòðóêòóðíûé ïå-
ðåõîä èç îäíîé êâàçèòåòðàãîíàëüíîé ôàçû â äðóãóþ:
( )b a c/
�
2 ( )b a c/�
2 [21]. Ïðè òåìïåðà-
òóðå Tco � 180–230 Ê âîçíèêàåò çàðÿäîâîå è îðáè-
òàëüíîå óïîðÿäî÷åíèå. Ïðè äàëüíåéøåì ïîíèæåíèè
òåìïåðàòóðû ïðè TN � 130–150 Ê ÇÓ ôàçà ïåðåõîäèò
èç ÏÌ ñîñòîÿíèÿ â àíòèôåððîìàãíèòíîå (ÀÔÌ) ñ
èçâåñòíûì ïñåâäî-ÑÅ-óïîðÿäî÷åíèåì (CE — charge
exchange) [23,25]. Ïðè ýòîì óïîðÿäî÷åíèè â ïëîñêî-
ñòè ab â çèãçàãîîáðàçíîé öåïî÷êå ìàãíèòíûå ìîìåí-
òû èîíîâ Mn ñâÿçàíû àíòèôåððîìàãíèòíî, ñàìè öå-
ïî÷êè ñâÿçàíû ôåððîìàãíèòíî.  íàïðàâëåíèè îñè ñ
ñâÿçü ïëîñêîñòåé òàêæå ôåððîìàãíèòíàÿ. Ïðè òåìïå-
ðàòóðå TC � 100–120 Ê â îáðàçöå ïîÿâëÿåòñÿ ñïîí-
òàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò. Êîëè÷åñòâî ÔÌ êëàñòå-
ðîâ â ÀÔÌ ìàòðèöå ñ ïîíèæåíèåì T óâåëè÷èâàåòñÿ,
íî äîñòàòî÷íîãî ÷èñëà, íåîáõîäèìîãî äëÿ íàñòóïëå-
íèÿ ïåðêîëÿöèè (� 17% ïî îáúåìó [9]), íå âîçíèêàåò
ïðè îõëàæäåíèè äî ãåëèåâûõ òåìïåðàòóð. Èäåîëîãèÿ
ôàçîâîãî ðàññëîåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ãèïîòåçîé íà-
êëîííîãî àíòèôåððîìàãíåòèêà (ÍÀÔÌ) [25] ïîëó-
÷èëà â ïîñëåäíåå âðåìÿ ýêñïåðèìåíòàëüíóþ è òåîðå-
òè÷åñêóþ ïîääåðæêó [7–9,22,23,26,32].
 Pr0,67Ca0,33MnO3 èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû TC
ïîä äåéñòâèåì äàâëåíèÿ äî ïåðåõîäà èçîëÿòîð–ìå-
òàëë ( )TMI íå èçó÷åíî. Èç ìàãíèòíûõ èçìåðåíèé
[29] ñëåäóåò, ÷òî ñ ðîñòîì ïîëÿ H ïðîèñõîäèò
óìåíüøåíèå TC. Â ðàáîòàõ [13,15] ïîêàçàíî, ÷òî ïðè
äàâëåíèè P
5 êáàð Pr0,7Ca0,3MnO3 ïåðåõîäèò ïðè
òåìïåðàòóðå TMI â ìåòàëëè÷åñêîå ñîñòîÿíèå, ïðè-
÷åì ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ TMI òàêæå âîçðàñòàåò. Êàêî-
âà ñâÿçü ìåæäó ýòèìè òåìïåðàòóðàìè è ïî÷åìó îíè
ïî-ðàçíîìó âåäóò ñåáÿ ïîä äåéñòâèåì äàâëåíèÿ (è
ìàãíèòíîãî ïîëÿ) — âîïðîñ, ïðåäñòàâëÿþùèé íåìà-
ëûé èíòåðåñ.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðîâåäåíû èçìåðåíèÿ ìàã-
íèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè �, ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ �
è òåðìîýäñ � â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 80–300 Ê è
ãèäðîñòàòè÷åñêèõ äàâëåíèé äî 13 êáàð.
Îáðàçöû
Ìîíîêðèñòàëë Pr0,67Ca0,33MnO3 áûë âûðàùåí â
Ìîñêîâñêîì ýíåðãåòè÷åñêîì èíñòèòóòå â ëàáîðàòîðèè
À.Ì. Áàëáàøîâà ìåòîäîì ïëàâàþùåé çîíû ñ ðàäèàöè-
îííûì íàãðåâîì [33]. Îáðàçöû äëÿ èññëåäîâàíèé âû-
ðåçàëè èç öèëèíäðè÷åñêîãî áðóñêà, îñü êîòîðîãî ñîâ-
ïàäàëà ñ íàïðàâëåíèåì îñè [100] êðèñòàëëà.
Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü
Ìàãíèòíóþ âîñïðèèì÷èâîñòü � èçìåðÿëè ìîäóëÿ-
öèîííûì ìåòîäîì íà ïåðåìåííîì òîêå ÷àñòîòîé 19 Ãö
è ñ àìïëèòóäîé ìàãíèòíîãî ïîëÿ � 10 Ý. Ïîäðîáíî
ìåòîäèêà èçëîæåíà â ðàáîòå [34].
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé
âîñïðèèì÷èâîñòè � îáðàçöà Pr0,67Ca0,33MnO3 îò
òåìïåðàòóðû ïðè ðàçíûõ äàâëåíèÿõ. Ìàêñèìóìû â
îáëàñòè T ~ 100 Ê îòîæäåñòâëÿåì ñ òåìïåðàòóðîé
âîçíèêíîâåíèÿ â îáðàçöå ôåððîìàãíèòíîãî óïîðÿ-
äî÷åíèÿ (ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà) TC. Ïðè
ýòîì â îñíîâíîì îáúåìå îáðàçåö îñòàåòñÿ â AÔM
ñîñòîÿíèè. Äî äàâëåíèÿ P � 6 êáàð ìàêñèìóìû �
ñìåùàþòñÿ â ñòîðîíó ìåíüøèõ òåìïåðàòóð ñî
ñêîðîñòüþ � �T / PC � �12, Ê/êáàð ( ln� �T / PC �
� � � �11 10 2, êáàð–1). Ïðè äàâëåíèè 12 êáàð ìàêñè-
ìóì � ñìåùàåòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíóþ ñòîðîíó.
Òåðìîýäñ
Èçìåðåíèÿ òåðìîýäñ ïðîâåäåíû â äèíàìè÷åñêîì
ðåæèìå ïðè îõëàæäåíèè è îòîãðåâå êàìåðû âûñîêîãî
äàâëåíèÿ ïî ìåòîäèêå, èçëîæåííîé â ðàáîòå [34]. Íà
Êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü Pr0,67Ca0,33MnO3 ïîä äàâëåíèåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1 69
ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè òåð-
ìîýäñ � ïðè ðàçíûõ äàâëåíèÿõ. Äëÿ âñåõ êðèâûõ
ìîæíî îòìåòèòü íåêîòîðûå îáùèå ÷åðòû.
1. Âñå êðèâûå �( )T èìåþò êóïîëîîáðàçíóþ ôîð-
ìó ñ ïîëîæèòåëüíûì ìàêñèìóìîì ïðè Tmax � 190 Ê,
êîòîðûé ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ óìåíüøàåòñÿ ïî âåëè÷è-
íå è ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó áîëüøèõ òåìïåðàòóð.
2. Ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ âñå êðèâûå �( )T ïîäîáíûì
îáðàçîì ñìåùàþòñÿ â ñòîðîíó îòðèöàòåëüíûõ çíà÷å-
íèé �.
3. Â îáëàñòè òåìïåðàòóð T T �01 115–145 Ê �
ìåíÿåò çíàê ñ ïîëîæèòåëüíîãî íà îòðèöàòåëüíûé
( )� 0 . Ñ óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ òåìïåðàòóðà T01
âîçðàñòàåò ñî ñêîðîñòüþ � �T / P01 2 3� , Ê/êáàð
( ln� �T / P01 � 2 10 2� � êáàð–1).
4. Ïðè T � 270 Ê â òî÷êå T02 � òàêæå ìåíÿåò çíàê
ñ ïîëîæèòåëüíîãî íà îòðèöàòåëüíûé. Ïðè óâåëè÷å-
íèè äàâëåíèÿ òåìïåðàòóðà T02 óìåíüøàåòñÿ ñî
ñêîðîñòüþ � �T / P02 2 8� � , Ê/êáàð ( ln� �T / P02 �
� � �10 2 êáàð–1).
5. Â îáëàñòè òåìïåðàòóðû T � 250 Ê íà êðèâûõ
�( )T íàáëþäàåòñÿ èçëîì, îñîáåííî çàìåòíûé ïðè
àòìîñôåðíîì äàâëåíèè. Áîëåå ÿâíî îí âèäåí íà
çàâèñèìîñòè � � f /T( )1 (ñì. ðèñ. 4,á).
6. Ïðè T T
02 òåðìîýäñ ñòðåìèòñÿ ê ïîñòîÿííî-
ìó îòðèöàòåëüíîìó çíà÷åíèþ �� , ìîäóëü êîòîðîãî
âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ.
7. Ñ ïðèáëèæåíèåì ê òåìïåðàòóðå TC (ðèñ. 2)
òåðìîýäñ ñòðåìèòñÿ ê áîëüøèì îòðèöàòåëüíûì çíà-
÷åíèÿì (| |�
500 ìêÂ/Ê).
Ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå
Äëÿ èçìåðåíèÿ ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ áûëè èñ-
ïîëüçîâàíû äâà îáðàçöà âûñîòîé 5,5 ìì. Óäåëüíîå
ñîïðîòèâëåíèå ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå è àòìîñ-
ôåðíîì äàâëåíèè �300 01Ê Îì ñì.� �, Èçìåðåíèÿ �
ïðîâåäåíû îáû÷íûì 4-êîíòàêòíûì ìåòîäîì. Ïîä-
ðîáíî ìåòîäèêà èçëîæåíà â ðàáîòå [34].
Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû çàâèñèìîñòè � � f T( ) â
ïîëóëîãàðèôìè÷åñêîì ìàñøòàáå ïðè ðàçíûõ
äàâëåíèÿõ. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ
ñîïðîòèâëåíèå îáðàçöîâ ñëåãêà óìåíüøàåòñÿ. Íà
çíà÷èòåëüíûõ òåìïåðàòóðíûõ èíòåðâàëàõ êðèâûå
ìîæíî àïïðîêñèìèðîâàòü ïðÿìûìè ëèíèÿìè, à
òî÷êè, â êîòîðûõ èçìåíÿåòñÿ èõ íàêëîí, îòîæäå-
ñòâèòü ñ òî÷êàìè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ. Íà âñòàâêå
ê ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíî òàêîå îïðåäåëåíèå òåìïåðàòó-
ðû àíòèôåððîìàãíèòíîãî ïåðåõîäà TN � 140 Ê, ïðè
70 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1
Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà
100 150 200 250
T, K
14
12
10
8
6
4
2
0
�,
ó
ä
.å
ä
.
1
2
3
4
Ðèñ. 1. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðè-
èì÷èâîñòè Pr0,67Ca0,33MnO3 ïðè ðàçëè÷íûõ äàâëåíèÿõ
P, êáàð: 0 (1), 2,0 (2), 6,0 (3), 12 (4). Óêàçàíû ñðåäíèå
çíà÷åíèÿ äàâëåíèé äëÿ èíòåðâàëîâ òåìïåðàòóð, ñîîòâåò-
ñòâóþùèõ ôàçîâûì ïåðåõîäàì.
0
100 140 180 220 260 300
T, K
�
, ì
êÂ
/K
40
30
20
10
0
–10
T, K
100 140 180 220 260 300
–6
–5
–4
–3
–2
�
,
ì
êÂ
/Ê
1
0
2
–1
Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ
Pr0,67Ca0,33MnO3 ïðè äàâëåíèÿõ P, êáàð: 0 (�); 5,0 (�);
8,0 (�); 12,7 (▼). Äàâëåíèå ñîîòâåòñòâóåò êîìíàòíîé òåì-
ïåðàòóðå.
105
104
103
102
101
100
10–1
10–2
�,
Î
ì
ñ
ì
�
�,
Î
ì
ñ
ì
�
60 100 140 180 220 260 300
T, K
Tn
Tco
T, K
100 120 140 160 180
10 4
103
10 2
101
100
1
2
TMI
TN
T = 131 KN
T = 142 KN
TC
Ðèñ. 3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ýëåêòðîñîïðîòèâëå-
íèÿ Pr0,67Ca0,33MnO3 ïðè äàâëåíèÿõ P, êáàð: 0 (—);
11,0 (�); 12,7 (– – –). Äàâëåíèå ñîîòâåòñòâóåò êîìíàò-
íîé òåìïåðàòóðå. Íà âñòàâêå — òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìî-
ñòü ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ â îáëàñòè òåìïåðàòóðû Íååëÿ
TN ïðè P, êáàð: 0 (1); 12,7 (2).
êîòîðîé ïðîèñõîäèò ïåðåõîä èç ÏÌ â ÀÔÌ ôà-
çó ïñåâäî-ÑÅ-òèïà. Ïðåäñòàâëåííûå íà ãðàôèêå õà-
ðàêòåðèñòè÷åñêèå òåìïåðàòóðû Tn , Tco è TC îïðåäå-
ëÿëè ñëåäóþùèì îáðàçîì. Òåìïåðàòóðà Tn � 250 Ê
— òî÷êà èçëîìà äâóõ ïðÿìûõ íà çàâèñèìîñòè
� � f /T( )1 (ðèñ. 4,á). Òåìïåðàòóðó ÇÓ è ÎÎ óïî-
ðÿäî÷åíèÿ Tco � 225 Ê îïðåäåëÿëè àíàëîãè÷íûì ñïî-
ñîáîì, íî èç çàâèñèìîñòè ln ( )� � f /T1 (ðèñ. 4,à),
òî÷êó Êþðè TC � 100 Ê — èç çàâèñèìîñòè �( )T
(ðèñ. 1). Íàêîíåö, òåìïåðàòóðó ïåðåõîäà èçîëÿ-
òîðà â ôåððîìàãíèòíûé ìåòàëë TMI íàáëþäàëè
íà òîé æå çàâèñèìîñòè �( )T è ln ( )� � f T ïðè
äàâëåíèè P � 8 8, êáàð (P300 11Ê êáàð)� (ðèñ. 3).
Çàâèñèìîñòü ýòèõ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ òåìïåðà-
òóð îò äàâëåíèÿ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 5. Òåìïåðàòó-
ðû T T Tn co N, , è TC ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ óìåíüøàþòñÿ:
� � �� �T / P / T / Pn n� � � � � � �17 6 5 10 3, ln , ),Ê êáàð êáàð 1
� � �� �T / P / T / Pco co� � � � � � �0 8 3 3 10 3, ln , ),Ê êáàð êáàð 1
� � �� �T / P / T / PN N� � � � � � �11 7 6 10 3, ln , ),Ê êáàð êáàð 1
� � � �T / P / T / PC C� � � � � � �12 11 10 2, ( ln , ) .Ê êáàð êáàð 1
Òåìïåðàòóðà TMI , íàîáîðîò, ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ óâå-
ëè÷èâàåòñÿ, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ ìàíãàíàòîâ:
� � � �T / P / T / PMI MI� � � � �2 8 4 3 10 2, ( ln , ).Ê êáàð êáàð 1
Íà êðèâûõ ln ( )� � f /T1 (ðèñ. 4,à) è ln� �
� f /T /( )1 1 4 (ðèñ. 6) ïðè T � 190 Ê íàáëþäàåòñÿ
õàðàêòåðíûé èçëîì. Â ýòîé îáëàñòè òåìïåðàòóð,
ìîæíî ïîëàãàòü, ïðîèñõîäèò ïåðåõîä îò àêòèâàöè-
îííîãî òèïà ïðîâîäèìîñòè ê ïðûæêîâîé ñ ïåðåìåí-
íîé äëèíîé ïðûæêà.
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Êàê âèäíî íà ðèñ. 2, ìàêñèìóì òåðìîýäñ � ðàñïîëî-
æåí ïðè T � 190 Ê, êîãäà â îáðàçöå, íàõîäÿùåìñÿ â
ÏÌ ôàçå, óæå óñòàíîâèëîñü ÇÓ ñîñòîÿíèå. Îäíàêî øè-
ðîêèé ìàêñèìóì (ãîðá)� â ýòîé îáëàñòè òåìïåðàòóð íà-
áëþäàëñÿ è ðàíåå â ïåðîâñêèòíûõ ñòðóêòóðàõ, ãäå íå
ïðèñóòñòâîâàëî ÇÓ èëè ÎÎ óïîðÿäî÷åíèå. Ê èõ ÷èñëó
Êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü Pr0,67Ca0,33MnO3 ïîä äàâëåíèåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1 71
�,
Î
ì
ñ
ì
�
T = 221,3 Êco
coT = 239,3 Ê
10 1/T, Ê3 –1
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
101
100
10–1 à
�
, ì
êÂ
/Ê
T = 255,7 Ên
nT = 239,8 Ê
3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6
10 1/T, Ê3 –1
40
30
20
10
0 á
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòè ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ � � �f T( )1
(à) è òåðìîýäñ � � �f T( )1 (á) Pr0,67Ca0,33MnO3 ïðè äàâ-
ëåíèÿõ P, êáàð: 0 (�); 12,7 (�). Äàâëåíèå ñîîòâåòñòâóåò
êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå.
P, êáàð
0 2 4 6 8 10 12 14
260
220
180
140
100
T
, Ê
TC
Tco
TMI
TN
Tn
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòè òî÷åê ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ
T T Tn co N, , , TC è TMI îò äàâëåíèÿ, ïîëó÷åííûå èç èçìå-
ðåíèé òåðìîýäñ � (�), ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ � (�,�) è
ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè � (�,�). Çíà÷åíèÿ äàâëåíèé
ïðèâåäåíû ñ ó÷åòîì ñáðîñà äàâëåíèÿ ïðè ïîíèæåíèè òåì-
ïåðàòóðû.
�,
Î
ì
ñ
ì
�
2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4
10 T , K
–1/4–1/4
105
104
103
102
101
100
10–1
10–2
T = 190 K
T = 102 KC
T = 95,2 KÌI
Ðèñ. 6. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ
� � �f T /( )1 4 Pr0,67Ca0,33MnO3 ïðè äàâëåíèÿõ P, êáàð:
0 (�); 12,7 (�).
îòíîñèòñÿ ìàíãàíàò La0,9Sr0,1MnO3 [34], èòòðèåâûå è
ðòóòíûå ÂÒÑÏ êóïðàòû [35]. Ïîïûòêà òåîðåòè÷åñêè
îáîñíîâàòü ýòîò ìàêñèìóì íà îñíîâå ñèëüíîãî ýëåê-
òðîí-ðåøåòî÷íîãî âçàèìîäåéñòâèÿ áûëà ñäåëàíà â ðàáî-
òå [36] (òåîðèÿ êîððåëèðîâàííîãî ïîëÿðîíà).
Ñîãëàñíî [5,37], ïðè áîëüøèõ òåìïåðàòóðàõ çíàê
ïðîèçâîäíîé �� �/ T îïðåäåëÿåò çíàê íîñèòåëåé çà-
ðÿäà. Åñëè �� �/ T
0, òî íîñèòåëÿìè ÿâëÿþòñÿ
ýëåêòðîíû, åñëè æå �� �/ T 0, òî äûðêè. Êîãäà ÷èñ-
ëî íîñèòåëåé óìåíüøàåòñÿ, òî | |�� �/ T âîçðàñòàåò è
íàîáîðîò.
Èñõîäÿ èç ýòèõ ñîîáðàæåíèé ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî
ïðè T T
��max
190 Ê òåðìîýäñ îáóñëîâëåíà äûð-
êàìè, à ïðè T T �max
— ýëåêòðîíàìè.
Êàê âèäíî íà ðèñ. 4, òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè
�( )1/T è �( )1/T îò êîìíàòíîé òåìïåðàòóðû ïî êðàé-
íåé ìåðå äî T � 190 Ê èìåþò àêòèâàöèîííûé õàðàê-
òåð. Òîãäà, ñîãëàñíî [37],
� � �const exp( )�E /kTp , (1)
ãäå �Ep — ýíåðãèÿ àêòèâàöèè ïðîâîäèìîñòè.
Äëÿ òåðìîýäñ ìîæíî èñïîëüçîâàòü âûðàæåíèå,
õàðàêòåðíîå äëÿ ïîëóïðîâîäíèêîâ [37]:
� � �
�
�
�
�
�
�
k
e
E
kT
As
p
�
, (2)
ãäå �Es — ýíåðãèÿ àêòèâàöèè òåðìîýäñ; Ap — êîýô-
ôèöèåíò, õàðàêòåðèçóþùèé ïðîöåññ ðàññåÿíèÿ íîñè-
òåëåé çàðÿäà.
Íà ðèñ. 4 âèäíî, ÷òî â îáëàñòè òåìïåðàòóð T �
� 220–260 Ê êðèâûå ln ( )� 1/T è �( )1/T èñïûòûâàþò
èçëîì, íî ïðè òåìïåðàòóðàõ, îòñòîÿùèõ äðóã îò äðóãà
íà ~ 20Ê. Òåìïåðàòóðó èçëîìà � 230Ê íà çàâèñèìî-
ñòè ln ( )� 1/T ìû îòîæäåñòâëÿåì ñ òåìïåðàòóðîé óïî-
ðÿäî÷åíèÿ Tco , à òåìïåðàòóðó èçëîìà � 250Ê íà êðè-
âîé � ( )1/T — ñ òî÷êîé ñòðóêòóðíîãî ïåðåõîäà Tn . Â
áîëüøèíñòâå èçâåñòíûõ íàì íåéòðîííûõ èññëåäîâà-
íèé ñòðóêòóðíûé ïåðåõîä âîîáùå íå óïîìèíàåòñÿ
ëèáî ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî îí ñîâïàäàåò ñ òåìïåðàòóðîé ÇÓ.
 òî÷êàõ èçëîìà Tco è Tn ýíåðãèè àêòèâàöèè
èñïûòûâàþò ñêà÷îê, ïðè÷åì ïðè àòìîñôåðíîì äàâ-
ëåíèè �Ep âîçðàñòàåò îò �Ep1 112� ìýÂ äî
�Ep1 212 5� , ìýÂ, à �Es — îò �Es1 16� ìýÂ äî
�Es2 25� ìýÂ.
Ðàçíûå ýíåðãèè àêòèâàöèè ïðîâîäèìîñòè ( )�Ep è
òåðìîýäñ ( )�Es óêàçûâàþò íà òî, ÷òî â äàííîé îáëàñ-
òè òåìïåðàòóð îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðûæêîâàÿ ïðîâîäè-
ìîñòü ïî ëîêàëèçîâàííûì ñîñòîÿíèÿì ñ ýíåðãèåé àê-
òèâàöèè ïðûæêà w E Ep s� �� � .  îáëàñòèT Tn
w1 � � 100 ìýÂ, à â îáëàñòè T T wco �2 190 ìýÂ.
Èíòåðåñíî îòìåòèòü ñîâïàäåíèå âåëè÷èíû ùåëè
�Ep1 112� ìý (=1300 Ê), ïîëó÷åííîé íàìè èç èç-
ìåðåíèé � â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 225–300 Ê ñ ýíåð-
ãåòè÷åñêîé ùåëüþ �E � 1380 Ê, ïîëó÷åííîé èç
èçìåðåíèé âðåìåíè âîññòàíîâëåíèÿ ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ îáðàçöà, ïåðåâåäåííîãî ìàãíèòíûì ïîëåì
èç èçîëÿòîðà â ìåòàëë ñ ïîñëåäóþùèì âûêëþ÷åíèåì
ïîëÿ [8]. Âîçìîæíî, ðåëàêñàöèÿ ìåòàñòàáèëüíîãî
ìåòàëëè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ïðîèñõîäèò ïî òåì æå ëî-
êàëèçîâàííûì öåíòðàì.
Ïðè òåìïåðàòóðå T 190 Ê, îòâå÷àþùåé ìàêñè-
ìóìó òåðìîýäñ �, òåìïåðàòóðíûé õîä ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ ïîä÷èíÿåòñÿ çàêîíó Ìîòòà (ðèñ. 6):
� ~ exp( )/B/T1 4 , (3)
ãäå B = const.
Ýòà çàâèñèìîñòü ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðûæêîâîé
ïðîâîäèìîñòè ïî ëîêàëèçîâàííûì ñîñòîÿíèÿì ñ ïå-
ðåìåííîé äëèíîé ïðûæêà.
Èñõîäÿ èç îáùèõ ñîîáðàæåíèé, ÷òî ñ ðîñòîì äàâ-
ëåíèÿ âåëè÷èíà îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ óâåëè÷è-
âàåòñÿ [34], ñëåäóåò îæèäàòü óìåíüøåíèÿ ýíåðãèé
àêòèâàöèé ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ. Îäíàêî áîëüøîé ðàç-
áðîñ çíà÷åíèé �Ep è �Es , ïîëó÷åííûõ ïîä äàâëå-
íèåì, íå ïîçâîëèë íàì îïðåäåëèòü èõ áàðè÷åñêóþ
çàâèñèìîñòü. Âîçìîæíî, ýòîò ðàçáðîñ îáóñëîâëåí
íåïîëíûì ñòðóêòóðíûì ïåðåõîäîì â îáðàçöå â öèê-
ëå îõëàæäåíèå—íàãðåâ, íåèçáåæíîì ïðè ñìåíå äàâ-
ëåíèÿ â êàìåðå.
Ðåçêîå âîçðàñòàíèå | |� è � â Pr0,67Ca0,33MnO3
c ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû íèæå �120 Ê êîððåëè-
ðóåò ñ ðåçóëüòàòàìè ýêñïåðèìåíòîâ ïî îáëó÷åíèþ
Pr0,67Ca0,33MnO3 ìþîíàìè, ñêîðîñòü ðåëàêñàöèè
êîòîðûõ ðåçêî âîçðàñòàåò ïî ìåðå ïðèáëèæåíèÿ ê
òî÷êå Êþðè TC [26]. Îáùåé ïðè÷èíîé ýòèõ ÿâëåíèé,
âåðîÿòíî, ñëóæèò ðàññåÿíèå íîñèòåëåé íà âîçðàñ-
òàþùèõ ïðè ïðèáëèæåíèè ê TC ôåððîìàãíèòíûõ
ôëóêòóàöèÿõ, âîçíèêàþùèõ êàê îò ÔÌ êëàñòåðîâ,
òàê îò ÔÌ âçàèìîäåéñòâèé ìåæäó ñëîÿìè àíòèôåð-
ðîìàãíåòèêà ñî ñòðóêòóðîé ïñåâäî-ÑÅ-òèïà.
Ñîñòîÿíèå ÇÓ õàðàêòåðíî äëÿ òåõ ìàíãàíàòîâ, â
êîòîðûõ ñðåäíèé ðàäèóñ èîíîâ
rA äîñòàòî÷íî
ìàë (Pr–Ca, La–Ca), òàê ÷òî âñëåäñòâèå áîëüøîãî
íàêëîíà îêòàýäðîâ MnO6 è óìåíüøåíèÿ îáìåííîãî
âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó èîíàìè Mn3+ øèðèíà îäíî-
ýëåêòðîííîé çîíû W äîñòàòî÷íî ìàëà, ÷òî ñòàáèëè-
çèðóåò ÇÓ è ÀÔÌ ñòðóêòóðó ìàíãàíàòà.
Äåéñòâèå äàâëåíèÿ è ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåìïå-
ðàòóðó Tco ìîæíî êà÷åñòâåííî ïîíÿòü íà îñíîâå òåî-
ðèè äâîéíîãî îáìåíà:
b b /� 0 2cos( )�� , (4)
ãäå b — ýôôåêòèâíûé èíòåãðàë ïåðåõîäà eg -ýëåê-
òðîíà íà ñîñåäíèé èîí, b0 — èíòåãðàë ïåðåõîäà áåç
ñïèíîâîãî ðàññåÿíèÿ, �� — îòíîñèòåëüíûé óãîë
ìåæäó t g2 -ñïèíàìè ñîñåäíèõ èîíîâ.
Äàâëåíèå óâåëè÷èâàåò øèðèíó çîíû W íîñèòåëåé,
èõ ïîäâèæíîñòü è òåì ñàìûì âåëè÷èíó b0 [34]. Ìàã-
72 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1
Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà
íèòíîå ïîëå H óìåíüøàåò ��, âûðàâíèâàÿ âñå ñïèíû
âäîëü ïîëÿ. Îáà ôàêòîðà óâåëè÷èâàþò èíòåãðàë ïåðå-
õîäà ìåæäó èîíàìè b è çàòðóäíÿþò óñòàíîâëåíèå ÇÓ.
Íàøè äàííûå � �lnT / Pco � � � �3 3 10 3, êáàð–1 íå-
ñêîëüêî ïðåâûøàþò çíà÷åíèå äëÿ îáðàçöîâ Pr–Ca ñ
x � � � � �0 35 2 10 3 1, ( ðêáà èç [14]). C ðîñòîì x ïðî-
èçâîäíûå � �lnT / Pco è � �lnT / Hco ðàñòóò, íî èõ ñîîò-
íîøåíèå ñîõðàíÿåòñÿ â îáëàñòè 6–9 êÃñ/êáàð [14].
Ñâÿçü ìåæäó äàâëåíèåì è ìàãíèòíûì ïîëåì ñîõðàíÿ-
åòñÿ è ïðè âîçäåéñòâèè èõ íà äðóãèå õàðàêòåðèñòè÷å-
ñêèå òåìïåðàòóðû. Òàê, èç çàâèñèìîñòè òåìïåðàòóðû
TMI ïåðåõîäà ìåòàëë—èçîëÿòîð â Pr0,7Ca0,3MnO3 îò
P è H óñòàíîâëåíî ñîîòâåòñòâèå: äàâëåíèå 1 êáàð ýê-
âèâàëåíòíî ïîëþ � 6 êÃñ [14]. Èíòåðåñíî îòìåòèòü,
÷òî â ðàáîòå [38] ïî èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ äàâëåíèÿ è
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òåìïåðàòóðó ïåðåõîäà Tco â ÇÓ
ñîñòîÿíèå ôåððîìàãíèòíîãî èçîëÿòîðà â ìàíãàíàòå
La0,9Sr0,1MnO3 íàáëþäàëîñü ïîäîáíîå ñîîòâåòñòâèå:
äàâëåíèå 1 êáàð áûëî ýêâèâàëåíòíî 6,2 êÃñ.  òîì è
äðóãîì ñëó÷àå òåìïåðàòóðû TMI è Tco ïîâûøàëèñü ñ
óâåëè÷åíèåì P è H, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î ðîñòå
äåëîêàëèçàöèè íîñèòåëåé ïîä âîçäåéñòâèåì îáîèõ
ôàêòîðîâ.
Ïîíèæåíèå TC ñ óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ, ïîëó÷åí-
íîå â íàøèõ ýêñïåðèìåíòàõ, íàõîäèò ïîäòâåðæäåíèå â
ðàáîòå [29] ïî èçìåðåíèþ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷è-
âîñòè � ìàíãàíàòà Pr0,7Ca0,3MnO3 â çàâèñèìîñòè îò T
è H. Ïîÿâëåíèå âòîðîãî ìàêñèìóìà íà êðèâîé �� ( )H
ïðè T TC� � 120Ê è H > 0,2 Òë è ñäâèã åãî â ñòîðîíó
áîëüøèõ òåìïåðàòóð ñ ðîñòîì H óñëîæíÿåò êàðòèíó
ïåðåõîäà îáðàçöà â ÔÌ ñîñòîÿíèå. Ôåððîìàãíèòíûå
êëàñòåðû ïîÿâëÿþòñÿ óæå â ÏÌ ôàçå [27,29] è, âåðî-
ÿòíî, ñâÿçàíû ñ ëîêàëüíûìè äèíàìè÷åñêèìè ßÒ íàðó-
øåíèÿìè ðåøåòêè. Óñòàíîâëåíèå ÇÓ ñîñòîÿíèÿ âñëåä-
ñòâèå ðîñòà ëîêàëüíûõ íàïðÿæåíèé [23,29] äîëæíî
îáëåã÷àòü îáðàçîâàíèå êëàñòåðîâ. Íî âêëàä â ìàãíèò-
íûé ìîìåíò îáðàçöà âñëåäñòâèå äåçîðèåíòàöèè ñïèíîâ
îíè âíîñèòü íå áóäóò. Ëèøü ïðè T TC� [27,29] ïîÿâ-
ëÿåòñÿ ñïîíòàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò, îáóñëîâëåí-
íûé êîððåëÿöèåé ñïèíîâ îòäåëüíûõ êëàñòåðîâ [23].
Äàâëåíèå áóäåò ïðåïÿòñòâîâàòü âçàèìîäåéñòâèþ êëà-
ñòåðîâ, âûçûâàÿ óìåíüøåíèå òåìïåðàòóðû TC. Ïðè
òåìïåðàòóðå �TC (âòîðîé ìàêñèìóì íà �� ( )H [29])
ïðîèñõîäèò ðîæäåíèå ÔÌ êëàñòåðîâ â ìàãíèòíîì ïîëå.
C óâåëè÷åíèåì ïîëÿ �TC ïîâûøàåòñÿ ñî ñêîðîñòüþ
0,6 Ê/êÃñ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò � 3,6 Ê/êáàð, åñëè èñ-
ïîëüçîâàòü ïðèâåäåííûé âûøå êîýôôèöèåíò ñîîò-
âåòñòâèÿ ìåæäó äàâëåíèåì è ìàãíèòíûì ïîëåì.
Ïîëó÷åííûé ïîä äàâëåíèåì ñäâèã òåìïåðàòóðû ïå-
ðåõîäà ìåòàëë—äèýëåêòðèê â Pr0,67Ca0,33MnO3
� � � ���T / PMI Ê/êáàð áëèçîê ê ýòîìó çíà÷åíèþ. Ìû
ïîëàãàåì, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå TMI ìåæäó ÔÌ êëàñ-
òåðàìè, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ
ïåðêîëÿöèè, óñòàíàâëèâàåòñÿ äàëüíèé ñïèíîâûé ïî-
ðÿäîê è âñëåäñòâèå äâîéíîãî îáìåíà ïðîèñõîäèò ïå-
ðåõîä äèýëåêòðèê—ìåòàëë.
Ïî íàøèì îöåíêàì, ñäâèã ïîä ãèäðîñòàòè÷åñêèì
äàâëåíèåì òåìïåðàòóðû TMI â [13] áëèçîê ê çíà÷åíèþ
4,6 Ê/êáàð. Îäíàêî, êàê îòìå÷åíî â [13], àíàëîãè÷-
íûé ñäâèã TMI ìîæåò ïðîèñõîäèòü íå òîëüêî ïîä äåé-
ñòâèåì âíåøíåãî, íî è âíóòðåííåãî (õèìè÷åñêîãî)
äàâëåíèÿ. Â îñíîâå ñîîòâåòñòâèÿ îáîèõ ôàêòîðîâ ëå-
æèò óâåëè÷åíèå èíòåãðàëà ïåðåñêîêà b0 â (4) çà ñ÷åò
óìåíüøåíèÿ óãëà îòêëîíåíèÿ ëèíèè Mn–O–Mn îò
180 � . Âíåøíåå äàâëåíèå äåëàåò ýòî çà ñ÷åò óìåíüøå-
íèÿ ðàñõîæäåíèÿ èîííûõ ðàäèóñîâ ýëåìåíòîâ è áîëåå
ïëîòíîé óïàêîâêè èîíîâ êèñëîðîäà âîêðóã èîíà â óç-
ëå À, à âíóòðåííåå äàâëåíèå — çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ êî-
ýôôèöèåíòà òîëåðàíòíîñòè. Íà îñíîâå èçó÷åíèÿ ìàí-
ãàíàòîâ ñîñòàâà A0,7A�0,3MnO3 [13] áûë âû÷èñëåí
êîýôôèöèåíò ñîîòâåòñòâèÿ ìåæäó îáîèìè äàâëåíèÿìè
(3 10 4� �
Å/êáàð) è íàéäåíî, ÷òî çàâèñèìîñòü TMI îò
rA ñèëüíî íåëèíåéíà. Ñ ðîñòîì
rA TMI óâåëè-
÷èâàåòñÿ, ñòðåìÿñü ê íàñûùåíèþ (ðèñ. 4 èç [13]), à
ïðîèçâîäíàÿ � �T / rMI A
óìåíüøàåòñÿ. Ýòî ïðåä-
ïîëàãàåò è ïàäåíèå � �T / PMI ñ ðîñòîì
rA è/èëè
äàâëåíèÿ. Òàê, äëÿ La0,7Ca0,3MnO3 (TMI = 255 Ê,
rA = 1,205 Å) � �T / PMI = 1,5 Ê/êáàð [13]; äëÿ
La0,7Sr0,3MnO3 (TMI = 364,4 Ê,
rA = 1,244 Å)
� �T / PMI = 0,5 Ê/êáàð [14]. Ñðåäíèé ðàäèóñ
rA = 1,18 Å Pr0,7Ca0,3MnO3 ñëèøêîì ìàë, ÷òîáû
ïåðåõîä ìåòàëë—èçîëÿòîð ìîã ïðîèçîéòè áåç âíåøíå-
ãî âîçäåéñòâèÿ. Ïåðåõîä íà÷èíàåòñÿ ñ äàâëåíèÿ 5 êáàð
(TMI � 50 Ê). Çàâèñèìîñòü T PMI ( ) ÿâíî íåëèíåéíà è
ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ � �T / PMI äåéñòâèòåëüíî óìåíü-
øàåòñÿ [14].
Âçàèìîñâÿçü âíåøíåãî äàâëåíèÿ è
rA â
Pr0,7Ca0,3MnO3 ïðîñëåæèâàåòñÿ è â äàííûõ ïî òåð-
ìîýäñ. Â ðàáîòå [30] èçìåíåíèå
rA äîñòèãàëîñü
÷àñòè÷íîé çàìåíîé èîíîâ Ca2+ â ñîåäèíåíèè
Pr0,7Ca0,3MnO3 íà èîíû Sr2+. Íåñìîòðÿ íà íåêîòî-
ðîå ïðèíöèïèàëüíîå îòëè÷èå îò íàøèõ äàííûõ ïîä
äàâëåíèåì ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ (ñìåíà çíàêà �
ó íàñ è � � 0 â [30]), èìåþòñÿ è îáùèå ÷åðòû: 1) |� �
óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ è
rA ; 2) òåìïå-
ðàòóðà ìàêñèìóìà � âîçðàñòàåò; 3) ïðè T � 250Ê íà-
áëþäàþòñÿ îñîáåííîñòè, ñâÿçàííûå, âåðîÿòíî, cî
ñòðóêòóðíûì ïåðåõîäîì; 4) � óìåíüøàåòñÿ è ìåíÿåò
çíàê ïðè T � 290Ê ñ ðîñòîì P è
rA .
Èíòåðåñíî îòìåòèòü ïîâåäåíèå òåðìîýäñ� ïðè èçìå-
íåíèè äàâëåíèÿ ïðè T � 290Ê. Ïðè àòìîñôåðíîì äàâ-
ëåíèè òåðìîýäñ ïîëîæèòåëüíà è ðàâíà 1,6 ìêÂ/Ê. Íî
ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ �290 ìåíÿåò çíàê íà îòðèöàòåëüíûé
ïðè P � 3 7, êáàð è ïî÷òè ëèíåéíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñî
ñêîðîñòüþ �� �290 0 46/ P � � , ìêÂ/(Ê�êáàð). Ïîäîá-
íîå ïîâåäåíèå �290, íî â çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèè
äûðîê x, íàáëþäàëîñü äëÿ áîëüøîãî êëàññà ìàíãàíà-
òîâ: Pr–Ca, La–Ca è La–Sr [30], â ñàìîäîïèðîâàííîì
Êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü Pr0,67Ca0,33MnO3 ïîä äàâëåíèåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1 73
LaMnO3 [39] è ÂÒÑÏ êóïðàòàõ, â êîòîðûõ ñìåíà çíà-
êà �290 ïðîèñõîäèò ïðè x � 016, [40]. Â ðàáîòå [30]
ïðîñëåæèâàåòñÿ è çàâèñèìîñòü �290 îò ñðåäíåãî ðà-
äèóñà
rA . Ñìåíà çíàêà �290 íàáëþäàåòñÿ ïðè
�rA 102, Å. Â îñíîâå òàêîé çàâèñèìîñòè �290 îò
P x, è
rA ëåæèò, âåðîÿòíî, ïåðåêðûòèå îðáèòàëåé
Mn–O â ìàíãàíàòàõ è Cu–O â ÂÒÑÏ êóïðàòàõ. Ïðè
ýòîì îäèíàêîâûé ýôôåêò äîñòèãàåòñÿ ðàçíûì âîç-
äåéñòâèåì.
Ìàãíèòíûå è òðàíñïîðòíûå õàðàêòåðèñòèêè ìàí-
ãàíàòîâ è, â ÷àñòíîñòè Pr0,67Ca0,33MnO3, ìîãóò
áûòü â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îáóñëîâëåíû íàëè÷èåì
â íèõ ñïèíîâîãî è çàðÿäîâîãî áåñïîðÿäêà. Ýòèìè
ïðè÷èíàìè àâòîðû [11] îáúÿñíÿþò áîëüøîå çíà÷å-
íèå ëèíåéíîãî ÷ëåíà �T (� � 30 ìÄæ/ìîëü�Ê) â âû-
ðàæåíèè äëÿ òåïëîåìêîñòè Pr0,7Ca0,3MnO3. Îáðà-
çîâàíèåì ñîñòîÿíèÿ áëèçêîãî ê «ñïèíîâîìó ñòåêëó»
îáúÿñíÿþò â [23,25] ìàëîå çíà÷åíèå îáùåãî ìàãíèò-
íîãî ìîìåíòà íà èîíå Mn ( tot � 2 36, B âìåñòî
îæèäàåìîãî 3 7, B ).  ðàáîòå [29] ñ÷èòàþò, ÷òî ýòà
æå ïðè÷èíà îáóñëîâëèâàåò çàâèñèìîñòü ìàêñèìóìà
ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè �� è òåìïåðàòóðû TC îò
÷àñòîòû ìîäóëÿöèè.
Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íèæå TN â
Pr0,67Ca0,33MnO3 ê ñïèíîâîìó è çàðÿäîâîìó áåñïî-
ðÿäêó äîáàâëÿåòñÿ ôàçîâîå ðàññëîåíèå íà çàðÿäîâî-
óïîðÿäî÷åííóþ àíòèôåððîìàãíèòíóþ ÑÅ-òèïà äè-
ýëåêòðè÷åñêóþ ôàçó ÑÎ è ñëàáîôåððîìàãíèòíóþ,
ïîäîáíóþ «ñïèíîâîìó ñòåêëó» ôàçó ROO [27]. Ïðè
äàëüíåéøåì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íèæå TC ñòå-
ïåíü ëîêàëèçàöèè íîñèòåëåé è îðáèòàëüíîãî óïîðÿ-
äî÷åíèÿ â ôàçàõ ÑÎ è ROO âåäóò ñåáÿ ïðîòèâî-
ïîëîæíûì îáðàçîì, ÷òî, ïî ìíåíèþ àâòîðîâ,
ïîðîæäàåò íà ãðàíèöå äâóõ ôàç çíà÷èòåëüíîå íà-
ïðÿæåíèå. Ýòè íàïðÿæåíèÿ ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêîì
ñóùåñòâîâàíèÿ è óñòîé÷èâîñòè äâóõ ôàç ìåçîñêîïè-
÷åñêèõ ðàçìåðîâ (500–2000 Å). Íà ìèêðîñêîïè÷å-
ñêîì óðîâíå îáðàçîâàíèå ÔÌ êëàñòåðîâ ðàçìåðîì
�5 Å ïðîèñõîäèò óæå ïðè òåìïåðàòóðå T Tco
. Ïðè
T TN ñ îáðàçîâàíèåì ÀÔ ïîðÿäêà â ôàçå ÑÎ îáðà-
çîâàíèå ÔÌ êëàñòåðîâ ïðîèñõîäèò èñêëþ÷èòåëüíî
â ôàçå ROO. Ïðè ýòîì ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû
ðàçìåðû êëàñòåðîâ âîçðàñòàþò äî 15 Å, ðàññåÿíèå
íåéòðîíîâ ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå óïðóãèì, ÷òî ñèëüíî
íàïîìèíàåò äèíàìèêó ñïèíîâ â «ñïèíîâîì ñòåêëå».
Î íèçêîé ñòåïåíè ìàãíèòíîãî ïîðÿäêà â
Pr0,67Ca0,33MnO3 â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð ñäå-
ëàí âûâîä â ðàáîòå [26] íà îñíîâå êàëîðèìåòðè÷å-
ñêèõ è íåéòðîííûõ èçìåðåíèé. Åñòü îáëàñòè, ãäå
íåò íè ÔÌ, íè ÀÔÌ ïîðÿäêà, ò.å. îáëàñòè áëèçêè ê
«ñïèíîâîìó ñòåêëó». Ôåððîìàãíèòíûå è ÀÔÌ îá-
ëàñòè íå èìåþò ÷åòêèõ ãðàíèö è ïðîíèêàþò äðóã â
äðóãà. Ýíåðãèè èõ êâàçèâûðîæäåíû è âîçìîæíû ëî-
êàëüíûå âçàèìîïåðåõîäû.
Áîëüøóþ ðîëü â Pr0,67Ca0,33MnO3, âåðîÿòíî, èã-
ðàåò âçàèìîäåéñòâèå ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ èîíîâ
Mn3+ è Pr3+. Íà îñíîâå èçìåðåíèé òåïëîåìêîñòè è
ìàãíèòîòåðìè÷åñêèõ ÿâëåíèé â ñèëüíûõ ìàãíèòíûõ
ïîëÿõ â [12] ñäåëàí âûâîä, ÷òî èìåííî ìàãíåòèçì èî-
íîâ Pr3+ ñ TC � 60 Ê äåëàåò ñîñòîÿíèå ÍÀÔ, íàïîìè-
íàþùåå «ñïèíîâîå ñòåêëî», ïðè T 60 Ê íåóñòîé÷è-
âûì ïî îòíîøåíèþ ê ÔÌ ôàçå è îáóñëîâëèâàåò
ñòîéêîñòü ìåòàñòàáèëüíîé ÔÌÌ ôàçû ïðè T 60 Ê.
Âûâîäû
1. Â ìàíãàíàòå Pr0,67Ca0,33MnO3 â äèàïàçîíå
òåìïåðàòóð 80–300 Ê ïîä ãèäðîñòàòè÷åñêèì äàâëå-
íèåì äî 13 êáàð èññëåäîâàíî ïîâåäåíèå óäåëüíîãî
ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ �, òåðìîýäñ � è ìàãíèòíîé
âîñïðèèì÷èâîñòè �. Ïðè äàâëåíèè P � 8 8, êáàð íà-
áëþäàëñÿ ïåðåõîä ìåòàëë—èçîëÿòîð.
2. Íà îñíîâå ýòèõ èçìåðåíèé îïðåäåëåíû áàðè÷å-
ñêèå êîýôôèöèåíòû òåìïåðàòóð ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ:
— òåìïåðàòóðà âîçìîæíîãî ñòðóêòóðíîãî ïåðåõî-
äà Tn � 250 Ê (� �T / Pn � �17, Ê/êáàð);
— òåìïåðàòóðà çàðÿäîâîãî óïîðÿäî÷åíèÿ
Tco � 230 Ê (� �T / Pco � �0 8, Ê/êáàð);
— òåìïåðàòóðà Íååëÿ TN � 140 Ê (� �T / PN �
� �11, Ê/êáàð);
— òåìïåðàòóðà ïîÿâëåíèÿ ñïîíòàííîãî ÔÌ ìî-
ìåíòà TC � 100 Ê (� �T / PC � �12, Ê/êáàð);
— òåìïåðàòóðà ïåðåõîäà ìåòàëë—äèýëåêòðèê
TMI (� �T / PMI � 2 8, Ê/êáàð).
2. Îáíàðóæåíî èçìåíåíèå çíàêà òåðìîýäñ � ïðè
T01 110� Ê è T02 290� Ê. Ïðè èçìåíåíèè äàâëåíèÿ
ýòè òåìïåðàòóðû èçìåíÿþòñÿ ïî-ðàçíîìó: � �T / P01 �
� 2 3, Ê/êáàð, � �T / P02 � �2 8, Ê/êáàð.
3. Ïðè ïðèáëèæåíèè ê òåìïåðàòóðå TC òåðìîýäñ
� äîñòèãàåò áîëüøèõ îòðèöàòåëüíûõ çíà÷åíèé, ÷òî
êîððåëèðóåò ñ ðåçêèì âîçðàñòàíèåì ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ â ýòîé îáëàñòè òåìïåðàòóð.
4. Ïðè òåìïåðàòóðå T
180 Ê ýëåêòðîñîïðîòèâ-
ëåíèå � è òåðìîýäñ � èìåþò àêòèâàöèîííûé õàðàê-
òåð. Ïðè T 180 Ê ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå îáóñëîâ-
ëåíî ïðûæêàìè ñ ïåðåìåííîé äëèíîé.
Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü Â.À. Âåíòöåëþ
è À.Â. Ðóäíåâó çà ïîìîùü â ðàáîòå.
Ðàáîòà ïîääåðæàíà ãðàíòîì ÐÔÔÈ ¹03-02-16237
è ãðàíòîì INTAS (ïðîåêò ¹ 99-1136).
1. R.D. Shannon, Acta Cryst. A32, 751 (1976).
2. C. Martin, A. Maignan, M. Hervieu, and B. Raveau,
Phys. Rev. B60, 12191 (1999).
3. A. Urushibara, Y. Moritomo, T. Arima, A. Asamitsu,
G. Kido, and Y. Tokura, Phys. Rev. B51, 14103
(1995).
4. A.P. Ramirez, S.-W. Cheong, and P. Schiffer, J. Appl.
Phys. 81, 5337 (1997).
74 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1
Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà
5. S. Yamada, T.-H. Arima, H. Ikeda, and K. Takita, J.
Phys. Soc. Jpn. 69, 1278 (2000).
6. Y. Tomioka, A. Asamitsu, H. Kuwahara, Y. Mori-
tomo, and Y. Tokura, Phys. Rev. B53, R1689 (1996).
7. S. Katano, J.A. Fernandez-Baca, and Y. Yamada,
Physica B276–278, 786 (2000).
8. A. Anane, J.-P. Renard, L. Reversat, C. Dupas, P.
Veillet, M. Viret, L. Pinsard, and A. Revcolevschi,
Phys. Rev. B59, 77 (1999).
9. V. Hardy, A. Wahl, C. Martin, and Ch. Simon, Phys.
Rev. B63, 224403 (2001); V. Hardy, A. Wahl, and C.
Martin, Phys. Rev. B64, 064402 (2001).
10. M.R. Lees, J. Barratt, G. Balakrishnan, D.McK. Paul,
and M. Yethiraj, Phys. Rev. B52, R14303 (1995).
11. V.N. Smolyaninova, A. Bismas, X. Zhang, K.H. Kim,
B.-G. Kim, S.-W. Cheong, and R.L. Greene, Phys.
Rev. B62, R6093 (2000).
12. M. Roy, J.F. Mitchell, A.P. Ramirez, and P. Schiffer,
Phys. Rev. B62, 13876 (2000).
13. H.Y. Hwang, T.T.M. Palstra, S.-W. Cheong, and B.
Batlogg, Phys. Rev. B52, 15046 (1995).
14. Y. Moritomo, A. Asamitsu, and Y. Tokura, Phys. Rev.
B51, 16491 (1995); Y. Moritomo, H. Kuwahara, Y.
Tomioka, and Y. Tokura, Phys. Rev. B55, 7549 (1997).
15. H. Yoshizawa, R. Kajmoto, H. Kawano, Y. Tomioka,
and Y. Tokura, Phys. Rev. B55, 2729 (1997).
16. A. Asamitsu, Y. Tomioka, H. Kuwahara, and Y. To-
kura, Nature (London) 388, 50 (1997).
17. M. Fiebig, K. Miyano, Y. Tomioka, and Y. Tokura,
Science 280, 1925 (1998).
18. K. Miyano, T. Tanaka, Y. Tomioka, and Y. Tokura,
Phys. Rev. Lett. 78, 14257 (1997).
19. V. Kiryukhin, D. Casa, J.P. Hill, B. Keimer, A.
Vigliante, Y. Tomioka, and Y. Tokura, Nature 386,
813 (1997).
20. M. Hervieu, A. Barnabe, C. Martin, A. Maignan, and
B. Raveau, Phys. Rev. B60, R726 (1999).
21. E. Pollert, S. Krupicka, and E. Kuzmicova, J. Phys.
Chem. Solids 43, 1137 (1982).
22. Z. Jirak, S. Krupicka, Z. Simsa, M. Dlouha, and S.
Vratislav, J. Magn. Magn. Mater. 53, 153 (1985).
23. D.E. Cox, P.G. Radaelli, M. Marezio, and S.-W.
Cheong, Phys. Rev. B57, 3305 (1998).
24. C.S. Nelson, M.v. Zimmerman, Y.J. Kim, J.P. Hill,
D. Gibbs, V. Kiryukhin, T.Y. Koo, S.-W. Cheong, D.
Casa, B. Keimer, Y. Tomioka, Y. Tokura, T. Gog, and
C.T. Venkataraman, Phys. Rev. B64, 174405 (2001).
25. H. Yoshizawa, H. Kawano, Y. Tomioka, and Y. To-
kura, Phys. Rev. B52, R13145 (1995).
26. C. Frontera, J.L. Garcia-Munoz, A. Llobet, M. Res-
paud, J.M. Broto, J.S. Lord, and A. Planes, Phys.
Rev. B62, 3381 (2000).
27. P.G. Radaelli, G. Iannone, D.E. Cox, M. Marezio,
H.Y. Hwang, and S.-W. Cheong, Physica B241–243,
295 (1998); P.G. Radaelli, R.M. Ibberson, D.N. Argy-
riou, H. Casalta, K.H. Andersen, and J.F. Mitchell,
Phys. Rev. B63, 172419 (2001).
28. T. Asaka, S. Yamada, S. Tsutsumi, C. Tsuruta, K.
Kimoto, T. Arima, and Y. Matsui, Phys. Rev. Lett.
88, 097201 (2002).
29. I.G. Deac, J.F. Mitchell, and P. Schiffer, Phys. Rev.
B63, 172408 (2001).
30. J. Hejtmanek, Z. Jirak, D. Sedmidubsky, A. Maignan,
Ch. Simon, V. Caignaert, C. Martin, and B. Raveau,
Phys. Rev. B54, 11947 (1996).
31. J.M. De Teresa, M.R. Ibarra, C. Marquina, P.A.
Algarabel, and S. Oserroff, Phys. Rev. B54, R12689
(1996); J.M. De Teresa, M.R. Ibarra, P.A. Algarabel,
C. Ritter, C. Marquina, J. Blasko, J. Garcia, A. del
Moral, and Z. Arnold, Nature 386, 256 (1997).
32. Ì.Þ. Êàãàí, Ê.È. Êóãåëü, ÓÔÍ 171, 577 (2001).
33. A.M. Balbashov, S.G. Karabashev, Ya.M. Mukovskii,
and S.A. Zverkov, J. Cryst. Growth 167, 365 (1996).
34. Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà, Â.À.
Âåíòöåëü, À.Â. Ðóäíåâ, ÔÍÒ 29, 39 (2003).
35. Â.Ô. Êðàéäåíîâ, Å.Ñ. Èöêåâè÷, ÔÍÒ 22, 1028
(1996). Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, È.Ã. Êóçåì-
ñêàÿ, ÆÝÒÔ 118, 647 (2000).
36. J.B. Goodenough and J.S. Zhou, Phys. Rev. B49,
4251 (1994); J.S. Zhou and J.B. Goodenough, Phys.
Rev. B51, 3104 (1995).
37. Í. Ìîòò, Ý. Äýâèñ, Ýëåêòðîííûå ïðîöåññû â íåêðèñ-
òàëëè÷åñêèõ âåùåñòâàõ, Ìèð, Ìîñêâà (1982).
38. R. Senis, V. Laykhin, B. Martinez, J. Fontcuberta, X.
Obradors, A.A. Arsenov, and Y.M. Mukovskii, Phys.
Rev. B57, 14680 (1998).
39. R. Mahendiran, S.K. Tiwary, A.K. Raychaudhuri, R.
Mahesh, and C.N.R. Rao, Phys. Rev. B54, R9604
(1996).
40. S.D. Obertelli, J.R. Cooper, and J.L. Tallon, Phys.
Rev. B46, 14928 (1992).
Kinetic properties and magnetic susceptibility of
Pr0.67Ca0.33MnO3 under hydrostatic pressure
E.S. Itskevich, V.F. Kraidenov, and A.E. Petrova
The magnetic susceptibility �, thermopower �
and resistivity � of manganite Pr1–xCaxMnO3
with x � 033. were mearsured. The measurements
were performed on the single crystals in the tem-
perature range 77–300 K under pressure up to
13 kbar. At pressure P � 88. kbar a metal-insulator
transition was observed. The temperatures of phase
transitions were estimated and their pressure
dependences were determined. These temperatures
are as follows: the temperature of possible struc-
ture transition Tn � 250 K (� �T / Pn � K/kbar);
the temperature of charge ordering Tco � 230 K
( .� �T / Pco � �08 K/kbar); the Neel point
TN � 140 K ( .� �T / PN � �11 K/kbar); the tempe-
rature of appearance of spontaneous ferromagnetic
moment TC � 100 K ( .� �T / PC � �12 K/kbar) and
the temperature of metal-insulator transition TMI
Êèíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà è ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü Pr0,67Ca0,33MnO3 ïîä äàâëåíèåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1 75
( .� �T / PMI � 28 K/kbar). The dependence �( )T
has a dome form and shifts with increasing pres-
sure to negative values changing the sign twice.
Near TC the thermopower is negative with
| |�
500 V K/ .
76 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2005, ò. 31, ¹ 1
Å.Ñ. Èöêåâè÷, Â.Ô. Êðàéäåíîâ, À.Å. Ïåòðîâà
|