Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах
Измерены температурные зависимости магнитной восприимчивости манганита NdMnO₃.₁ и разбавленного La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ при различных режимах охлаждения (ZFC- и FC-режимы) в интервале температур 300—0,5 К и в магнитных полях до 3,5 кЭ. Существование в оксидах ионов марганца с различной валентностью приводи...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2009
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76541 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах / А.И. Рыкова, А.С. Черный, Е.Н. Хацько, Ф.Н. Буханько // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 3. — С. 859-866. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76541 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Рыкова, А.И. Черный, А.С. Хацько, Е.Н. Буханько, Ф.Н. 2015-02-10T19:48:41Z 2015-02-10T19:48:41Z 2009 Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах / А.И. Рыкова, А.С. Черный, Е.Н. Хацько, Ф.Н. Буханько // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 3. — С. 859-866. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 75.30.Cr,75.30.Kz,75.30.Wx,75.40.Cx,75.50.Ee,75.60.Ej,75.75.Cd https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76541 Измерены температурные зависимости магнитной восприимчивости манганита NdMnO₃.₁ и разбавленного La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ при различных режимах охлаждения (ZFC- и FC-режимы) в интервале температур 300—0,5 К и в магнитных полях до 3,5 кЭ. Существование в оксидах ионов марганца с различной валентностью приводит к сосуществованию наноразмерных ферромагнитных и антиферромагнитных фаз. Это приводит к существованию четких различий между кривыми χZFC(T) и χFC(T) при всех экспериментальных полях. Для обоих образцов зависимости χ(T) демонстрируют две четкие аномалии около 11 К и 60 К. Вблизи 60 К кривые χ(T) проявляют аномалию, типичную для фазового перехода в ферромагнитное упорядоченное состояние. Около 11 К происходит упорядочение подрешетки Nd³⁺. Были исследованы полевые зависимости намагниченности манганитов в интервале температур от 0,5 К до 100 К и в магнитных полях до 20 кЭ. Кривые М(Н) для обоих соединений демонстрируют гистерезис. В образце NdMnO₃.₁ наблюдается переход, подобный метамагнитному, когда под действием приложенного магнитного поля часть антиферромагнитных кластеров опрокидывается в ферромагнитное состояние. В данном процессе важную роль играет упорядоченная подсистема Nd³⁺. The temperature dependences of magnetic susceptibility of NdMnO₃.₁ manganite and diluted La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ are measured within the temperature range from 300 to 0.5 K and magnetic fields up to 3.5 kOe using different regimes of cooling (ZFC and FC regimes). The existence of manganese ions with different valence in oxides results in coexistence of ferromagnetic and antiferromagnetic nanoscale phases. This leads to clear distinguishes between the χZFC(T) and χFC(T) curves for all experimental magnetic fields. The χ(T) dependences of both samples demonstrate two pronounced anomalies close to 11 K and 60 K. Near 60 K, χ(T) curves exhibit anomaly, which is typical for the phase transition to a ferromagnetically ordered state. Near 11 K, the Nd³⁺ sublattice ordering takes place. The field dependences of magnetization M of manganites are investigated in the temperature range from 0.5 K to 100 K for magnetic field up to 20 kOe. The M(H) curves for both compounds demonstrate hysteresis loops. In NdMnO₃.₁ sample, a metamagnetic-like transition is observed, when some of antiferromagnetic clusters overturn into ferromagnetic state under influence of the applied field. In this process, a role of the ordered Nd³⁺ subsystem seems to be important. Поміряні температурні залежності магнетної сприйнятливости манганіту NdMnO₃.₁ і розведеного La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ за різних режимів охолодження (ZFC- і FC-режими) в інтервалі температур 300—0,5 К і в магнетних полях до 3,5 кЕ. Існування в оксидах йонів мангану з різною валентністю призводить до співіснування нанорозмірних феромагнетних і антиферомагнетних фаз. Це призводить до чітких відмінностей між кривими χZFC(T) і χFC(T) за всіх експериментальних полів. Для обох зразків залежності χ(T) демонструють дві чіткі аномалії близько 11 К і 60 К. Поблизу 60 К криві χ(Т) показують аномалію, типову для фазового переходу у феромагнетний упорядкований стан. Близько 11 К відбувається впорядкування підґратниці Nd³⁺ . Були досліджені польові залежності магнетованости манганітів в інтервалі температур від 0,5 К до 100 К та у магнетних полях до 20 кЕ. Криві М(Н) для обох сполук демонструють гістерезу. У зразку NdMnO₃.₁ спостерігається перехід, подібний метамагнетному, коли під дією прикладеного магнетного поля частина антиферомагнетних кластерів перекидається у феромагнетний стан. У цьому процесі важливу роль відіграє впорядкована підсистема Nd³⁺. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах Magnetic Properties of NdMnO₃.₁ at Low Temperatures Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах |
| spellingShingle |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах Рыкова, А.И. Черный, А.С. Хацько, Е.Н. Буханько, Ф.Н. |
| title_short |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах |
| title_full |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах |
| title_fullStr |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах |
| title_full_unstemmed |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах |
| title_sort |
магнитные свойства ndmno₃.₁ при низких температурах |
| author |
Рыкова, А.И. Черный, А.С. Хацько, Е.Н. Буханько, Ф.Н. |
| author_facet |
Рыкова, А.И. Черный, А.С. Хацько, Е.Н. Буханько, Ф.Н. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Magnetic Properties of NdMnO₃.₁ at Low Temperatures |
| description |
Измерены температурные зависимости магнитной восприимчивости манганита NdMnO₃.₁ и разбавленного La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ при различных режимах охлаждения (ZFC- и FC-режимы) в интервале температур 300—0,5 К и в магнитных полях до 3,5 кЭ. Существование в оксидах ионов марганца с различной валентностью приводит к сосуществованию наноразмерных ферромагнитных и антиферромагнитных фаз. Это приводит к существованию четких различий между кривыми χZFC(T) и χFC(T) при всех экспериментальных полях. Для обоих образцов зависимости χ(T) демонстрируют две четкие аномалии около 11 К и 60 К. Вблизи 60 К кривые χ(T) проявляют аномалию, типичную для фазового перехода в ферромагнитное упорядоченное состояние. Около 11 К происходит упорядочение подрешетки Nd³⁺. Были исследованы полевые зависимости намагниченности манганитов в интервале температур от 0,5 К до 100 К и в магнитных полях до 20 кЭ. Кривые М(Н) для обоих соединений демонстрируют гистерезис. В образце NdMnO₃.₁ наблюдается переход, подобный метамагнитному, когда под действием приложенного магнитного поля часть антиферромагнитных кластеров опрокидывается в ферромагнитное состояние. В данном процессе важную роль играет упорядоченная подсистема Nd³⁺.
The temperature dependences of magnetic susceptibility of NdMnO₃.₁ manganite and diluted La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ are measured within the temperature range from 300 to 0.5 K and magnetic fields up to 3.5 kOe using different regimes of cooling (ZFC and FC regimes). The existence of manganese ions with different valence in oxides results in coexistence of ferromagnetic and antiferromagnetic nanoscale phases. This leads to clear distinguishes between the χZFC(T) and χFC(T) curves for all experimental magnetic fields. The χ(T) dependences of both samples demonstrate two pronounced anomalies close to 11 K and 60 K. Near 60 K, χ(T) curves exhibit anomaly, which is typical for the phase transition to a ferromagnetically ordered state. Near 11 K, the Nd³⁺ sublattice ordering takes place. The field dependences of magnetization M of manganites are investigated in the temperature range from 0.5 K to 100 K for magnetic field up to 20 kOe. The M(H) curves for both compounds demonstrate hysteresis loops. In NdMnO₃.₁ sample, a metamagnetic-like transition is observed, when some of antiferromagnetic clusters overturn into ferromagnetic state under influence of the applied field. In this process, a role of the ordered Nd³⁺ subsystem seems to be important.
Поміряні температурні залежності магнетної сприйнятливости манганіту NdMnO₃.₁ і розведеного La₀.₁Nd₀.₉MnO₃.₁ за різних режимів охолодження (ZFC- і FC-режими) в інтервалі температур 300—0,5 К і в магнетних полях до 3,5 кЕ. Існування в оксидах йонів мангану з різною валентністю призводить до співіснування нанорозмірних феромагнетних і антиферомагнетних фаз. Це призводить до чітких відмінностей між кривими χZFC(T) і χFC(T) за всіх експериментальних полів. Для обох зразків залежності χ(T) демонструють дві чіткі аномалії близько 11 К і 60 К. Поблизу 60 К криві χ(Т) показують аномалію, типову для фазового переходу у феромагнетний упорядкований стан. Близько 11 К відбувається впорядкування підґратниці Nd³⁺ . Були досліджені польові залежності магнетованости манганітів в інтервалі температур від 0,5 К до 100 К та у магнетних полях до 20 кЕ. Криві М(Н) для обох сполук демонструють гістерезу. У зразку NdMnO₃.₁ спостерігається перехід, подібний метамагнетному, коли під дією прикладеного магнетного поля частина антиферомагнетних кластерів перекидається у феромагнетний стан. У цьому процесі важливу роль відіграє впорядкована підсистема Nd³⁺.
|
| issn |
1816-5230 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76541 |
| citation_txt |
Магнитные свойства NdMnO₃.₁ при низких температурах / А.И. Рыкова, А.С. Черный, Е.Н. Хацько, Ф.Н. Буханько // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 3. — С. 859-866. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT rykovaai magnitnyesvoistvandmno31prinizkihtemperaturah AT černyias magnitnyesvoistvandmno31prinizkihtemperaturah AT hacʹkoen magnitnyesvoistvandmno31prinizkihtemperaturah AT buhanʹkofn magnitnyesvoistvandmno31prinizkihtemperaturah AT rykovaai magneticpropertiesofndmno31atlowtemperatures AT černyias magneticpropertiesofndmno31atlowtemperatures AT hacʹkoen magneticpropertiesofndmno31atlowtemperatures AT buhanʹkofn magneticpropertiesofndmno31atlowtemperatures |
| first_indexed |
2025-11-25T23:07:20Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:07:20Z |
| _version_ |
1850577940568342528 |
| fulltext |
859
PACS numbers: 75.30.Cr, 75.30.Kz, 75.30.Wx, 75.40.Cx, 75.50.Ee, 75.60.Ej, 75.75.Cd
Магнитные свойства NdMnO3.1 при низких температурах
А. И. Рыкова, А. С. Черный, Е. Н. Хацько, Ф. Н. Буханько*
Физико-технический институт низких температур НАН Украины,
просп. Ленина, 47,
61103 Харьков, Украина
*Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина НАН Украина,
ул. Р. Люксембург, 72,
83114 Донецк, Украина
Измерены температурные зависимости магнитной восприимчивости манга-
нита NdMnO3.1 и разбавленного La0.1Nd0.9MnO3.1 при различных режимах
охлаждения (ZFC- и FC-режимы) в интервале температур 300—0,5 К и в маг-
нитных полях до 3,5 кЭ. Существование в оксидах ионов марганца с раз-
личной валентностью приводит к сосуществованию наноразмерных ферро-
магнитных и антиферромагнитных фаз. Это приводит к существованию
четких различий между кривыми χZFC(T) и χFC(T) при всех эксперименталь-
ных полях. Для обоих образцов зависимости χ(T) демонстрируют две четкие
аномалии около 11 К и 60 К. Вблизи 60 К кривые χ(T) проявляют аномалию,
типичную для фазового перехода в ферромагнитное упорядоченное состоя-
ние. Около 11 К происходит упорядочение подрешетки Nd3+. Были исследо-
ваны полевые зависимости намагниченности манганитов в интервале тем-
ператур от 0,5 К до 100 К и в магнитных полях до 20 кЭ. Кривые М(Н) для
обоих соединений демонстрируют гистерезис. В образце NdMnO3.1 наблюда-
ется переход, подобный метамагнитному, когда под действием приложенно-
го магнитного поля часть антиферромагнитных кластеров опрокидывается
в ферромагнитное состояние. В данном процессе важную роль играет упоря-
доченная подсистема Nd3+.
Поміряні температурні залежності магнетної сприйнятливости манганіту
NdMnO3.1 і розведеного La0.1Nd0.9Mno3.1 за різних режимів охолодження
(ZFC- і FC-режими) в інтервалі температур 300—0,5 К і в магнетних полях
до 3,5 кЕ. Існування в оксидах йонів мангану з різною валентністю при-
зводить до співіснування нанорозмірних феромагнетних і антиферомаг-
нетних фаз. Це призводить до чітких відмінностей між кривими χZFC(T) і
χFC(T) за всіх експериментальних полів. Для обох зразків залежності χ(T)
демонструють дві чіткі аномалії близько 11 К і 60 К. Поблизу 60 К криві
χ(Т) показують аномалію, типову для фазового переходу у феромагнетний
упорядкований стан. Близько 11 К відбувається впорядкування підґрат-
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2009, т. 7, № 3, сс. 859—866
© 2009 ІМФ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Курдюмова НАН України)
Надруковано в Україні.
Фотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
860 А. И. РЫКОВА, А. С. ЧЕРНЫЙ, Е. Н. ХАЦЬКО, Ф. Н. БУХАНЬКО
ниці Nd3+. Були досліджені польові залежності магнетованости мангані-
тів в інтервалі температур від 0,5 К до 100 К та у магнетних полях до 20
кЕ. Криві М(Н) для обох сполук демонструють гістерезу. У зразку
NdMnO3,1 спостерігається перехід, подібний метамагнетному, коли під
дією прикладеного магнетного поля частина антиферомагнетних класте-
рів перекидається у феромагнетний стан. У цьому процесі важливу роль
відіграє впорядкована підсистема Nd3+.
The temperature dependences of magnetic susceptibility of NdMnO3.1 mangan-
ite and diluted La0.1Nd0.9MnO3.1 are measured within the temperature range
from 300 to 0.5 K and magnetic fields up to 3.5 kOe using different regimes of
cooling (ZFC and FC regimes). The existence of manganese ions with different
valence in oxides results in coexistence of ferromagnetic and antiferromagnetic
nanoscale phases. This leads to clear distinguishes between the χZFC(T) and
χFC(T) curves for all experimental magnetic fields. The χ(T) dependences of both
samples demonstrate two pronounced anomalies close to 11 K and 60 K. Near 60
K, χ(T) curves exhibit anomaly, which is typical for the phase transition to a
ferromagnetically ordered state. Near 11 K, the Nd3+ sublattice ordering takes
place. The field dependences of magnetization M of manganites are investi-
gated in the temperature range from 0.5 K to 100 K for magnetic field up to 20
kOe. The M(H) curves for both compounds demonstrate hysteresis loops. In
NdMnO3.1 sample, a metamagnetic-like transition is observed, when some of
antiferromagnetic clusters overturn into ferromagnetic state under influence
of the applied field. In this process, a role of the ordered Nd3+
subsystem seems
to be important.
Ключевые слова: магнитная восприимчивость, намагничивание, фазо-
вый переход, магнитное упорядочение.
(Получено 1 ноября 2008 г.)
Оксиды марганца с общей химической формулой RMnO3 (где R = La,
Pr, Nd, Sm…), так называемые манганиты, активно исследуются
благодаря наличию необычных магнитных, структурных, электрон-
ных свойств, таких, как например, богатая фазовая диаграмма, где
представлены переходы в магнитоупорядоченное состояние, фазовые
переходы типа металл—изолятор. Помимо этого следует брать во
внимание и возможность практического применения данного класса
соединений в электронной технике.
Известно, что магнитные свойства оксидов марганца сильно за-
висят от стехиометрии по кислороду. Изменение состава кислорода
влияет на соотношение Mn4+/Mn3+
[1]. Целью наших исследований
было изучение влияния нестехиометрии по кислороду на магнит-
ные свойства NdMnO3. Так же представляет интерес исследование
влияния лантановой добавки на свойства соединения NdMnO3+δ.
Стехиометрическое соединение NdMnO3 является достаточно хо-
рошо изученным. Это изолятор с температурой антиферромагнит-
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА NdMnO3.1 ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 861
ного упорядочения ТN ≈ 78 К, где ферромагнитные MnO2 слои упо-
рядочены антиферромагнитно вдоль кристаллографической оси с
при низких температурах [2].
Соединения NdMnO3+δ были приготовлены из высоко чистого лан-
тана, неодима и оксида марганца, взятые в стехиометрическом со-
отношении. Данная смесь была разбавлена азотной кислотой в со-
отношении (1:1). Затем при температурах 500—700°C производили
полное выпаривание воды за счет распада азотной кислоты. Для то-
го чтобы удалить продукты распада соли, полученный продукт был
измельчен, а затем нагрет до 900—950°C. Из полученных порошков
были изготовлены брикеты диаметром 15 мм, которые затем по-
этапно нагревались при 1000, 1100 и 1150°C в течение 15 часов, в
промежутках между стадиями производили дробление. После этого
порошки были спрессованы в таблетки 6 мм в диаметре и толщиной
1,2 мм при давлении 1 ГПa. Затем они были спечены в воздухе при
температуре 1170°C в течение 20 часов с последующим понижением
температуры до комнатной со скоростью понижения температуры
70°C в час.
Рис. 1. Температурная зависимость восприимчивости магнита NdMnO3,1
в интервале температур 4,2—100 К.
862 А. И. РЫКОВА, А. С. ЧЕРНЫЙ, Е. Н. ХАЦЬКО, Ф. Н. БУХАНЬКО
Рентгеноструктурные и рентгенофазовые исследования образцов
осуществлялись на дифрактометре ДРОН-3 с использованием
фильтрованного медного излучения (CuKα-излучение).
Рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализы показали, что
созданные в условиях 1 ГПа давления манганиты – однофазные и
имеют хорошо сформированную Pbnm орторомбическую структуру
при 300 К.
Исследование магнитных свойств соединений NdMnO3+0,1 и
La0.1Nd0.9MnO3+0.1 проводились в интервале температур 0,5—300 К во
внешних магнитных полях до 20 кЭ при помощи вибрационного
магнитометра. Исследования температурных зависимостей вос-
приимчивости манганитов проводились в диапазоне температур от
комнатных до гелиевых (4,2—300 К) в полях от 35 до 3500 Э в двух
режимах охлаждения ZFC и FC. Результаты данных исследований
для NdMnO3+0.1 и La0.1Nd0.9MnO3+0.1 представлены на рис. 1, 2.
Следует отметить, что все температурные зависимости восприим-
чивости соединений демонстрируют две аномалии вблизи 60 К и 11
К. Для La0.1Nd0.9MnO3+0.1 первая аномалия несколько сдвигается в об-
ласть более высоких температур. Высокотемпературные аномалии
Рис. 2. Температурная зависимость восприимчивости магнита La0,1Nd0,9MnO3,1
в интервале температур 4,2—250К.
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА NdMnO3.1 ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 863
типичны для перехода в ферромагнитно-упорядоченное состояние.
Выше температуры 60 К манганит NdMnO3+0,1 демонстрирует па-
рамагнитное поведение и подчиняется закону Кюри—Вейсса
χ = С/(Т − θ) с положительной постоянной Кюри—Вейсса: θ ≈ 50—60
К (рис. 3). Аналогичное поведение наблюдается и для разбавленно-
го образца (рис. 4). Но если для NdMnO3+δ полевая зависимость θ
практически отсутствует, то для La0.1Nd0.9MnO3+0,1 (рис. 4) поле
уменьшает значение постоянной Кюри—Вейсса почти в два раза.
Для поля 70 Э величина θ составляет 120 К, а в поле 3210 Э значение
константы Кюри—Вейсса уменьшается до 70 К. Объяснение этого
H 3500� Э
H 35� Э
Рис. 3. Температурная зависимость обратной магнитной восприимчиво-
сти манганита NdMnO3,1.
H 70� Э
H 7� 1 5 Э
H � 350 Э
H � 700 Э
H � 1400 Э
H � 2100 Э
H � 3210 Э
Рис. 4. Температурная зависимость обратной магнитной восприимчиво-
сти манганита La0,1Nd0,9MnO3,1.
864 А. И. РЫКОВА, А. С. ЧЕРНЫЙ, Е. Н. ХАЦЬКО, Ф. Н. БУХАНЬКО
явления требует дальнейшего изучения.
Отметим существование значительной разницы в поведении тем-
пературных зависимостей восприимчивости данных образцов, сня-
тых в ZFC- и FC-режимах. Такое поведение является типичным для
манганитов и объясняется наличием сосуществования ферро-, анти-
ферромагнитных фаз [3, 4].
То есть, несмотря на то, что данное соединение в целом является
ферромагнетиком, оно остается существенно магнитно-неоднород-
ным (подобие спин-стекольного состояния) с наличием как ферро-
магнитных, так и антиферромагнитных областей. Обращает на себя
внимание существенное влияние режима измерений (охлаждение об-
разца в магнитном поле FC или без магнитного поля ZFC) на форму и
величину температурной зависимости магнитной восприимчивости.
Приложение магнитного поля существенно уменьшает различие
кривых χ(Т). В поле больше 3 кЭ различие практически исчезает, т.е.
образец становится однородным. Возможно, что приложение поля
уменьшает количество антиферромагнитной фазы. Разбавление лан-
таном заметно увеличивает различие кривых восприимчивости в
ZFC- и FC-режимах.
Низкотемпературная аномалия вблизи 11 К, по нашему мнению,
обусловлена переходом в магнитоупорядоченное (ферромагнитное)
состояние подрешетки редкоземельного иона Nd3+. Внутреннее об-
менное поле способствует магнитному упорядочения подсистемы
неодима [5]. Отметим, что с уменьшением концентрации неодима
температура ферромагнитного упорядочения подрешетки неодима
сдвигается в область более низких температур. Упорядочение под-
системы неодима ранее наблюдалось в системе NdMnO3 авторами
работ [6, 7, 8].
Полевая зависимость намагниченности NdMnO3+0,1 и La0.1Nd0.9MnO3+0.1
была измерена в интервале температур 0,5—56 К и в магнитных полях до
20 кЭ. Результаты для различных температур представлены на рис. 5, 6.
Для обоих соединений наблюдается заметный гистерезис, кото-
рый исчезает только при температурах выше 60 К, это соответству-
ет выводу о переходе в ферромагнитное состояние, сделанном на ос-
новании измерений восприимчивости и подтверждает температур-
ную область перехода.
При низких температурах кривые гистерезиса для NdMnO3+0,1
демонстрируют необычную особенность. В магнитном поле около 13
кЭ наблюдается скачок намагниченности при увеличении поля.
Этот скачок несколько сглаживается при увеличении температуры,
но исчезает только при температуре выше 15 К. Возможным объ-
яснением этого эффекта может быть своеобразный метамагнитный
переход антиферромагнитных областей марганца в ферромагнитное
состояние под воздействием внешнего поля. Ранее спин-ориентаци-
онный переход антиферромагнитной фазы марганца наблюдался в
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА NdMnO3.1 ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 865
NdMnO3 авторами работы [7], а также в системе Nd2CoMnO6+δ [9] и в
соединении Nd0.5Ca0.5MnO3−γ [10].
Интересно, что для разбавленного образца этот эффект не наблю-
дается. Это может быть связано с существенной ролью локального
поля неодима, так как эффект наблюдается при температурах ниже
температуры упорядочения неодима.
ВЫВОДЫ
Исследованы температурные зависимости восприимчивости манга-
нитов NdMnO3+0.1 и La0.1Nd0.9MnO3+0.1 в ZFC- и FC-режимах в интер-
вале температур 4,2—250 К и магнитных полях до 3,5 кЭ.
Рис. 5. Полевая зависимость намагниченности манганита NdMnO3,1 при
температурах 56 К, 4,2 К и 0,5 К.
Рис. 6. Полевая зависимость намагниченности манганита La0,1Nd0,9MnO3,1
при температурах 56 К, 7 К и 4,2К.
866 А. И. РЫКОВА, А. С. ЧЕРНЫЙ, Е. Н. ХАЦЬКО, Ф. Н. БУХАНЬКО
Обнаружено, что ниже 60 К оба образца переходят в магнитоупо-
рядоченное ферромагнитное состояние.
Ниже 11 К происходит ферромагнитное упорядочение подсисте-
мы неодима для NdMnO3+0.1. В соединении La0.1Nd0.9MnO3+0.1 неодим
упорядочивается при более низкой температуре, что обуславлива-
ется уменьшением концентрации неодима.
В соединении NdMnO3+0.1 наблюдается ориентационный переход
типа метамагнитного, когда антиферромагнитные кластеры мар-
ганца под воздействием приложенного поля переходят в ферромаг-
нитное состояние. Важной оказывается роль упорядоченной под-
системы неодима.
Манганит La0.1Nd0.9MnO3+0.1 характеризуется изменением ферро-
магнитного обменного взаимодействия.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. А. Н. Пирогов, А. Е. Теплых, В. И. Воронин и др., ФТТ, 41, № 1: 103 (1999).
2. R. Pauthenet and C. Veyret, J. Phys., 31: 65 (1970).
3. E. O. Wollan and W. C. Koehler, Phys. Rev., 100: 545 (1955).
4. E. Dagotto, T. Hotta, and A. Moreo, Phys. Rep., 344: 1 (2001).
5. J. G. Cheng, Y. Sui, Z. N. Qian, Z. G. Liu, J. P. Miao, X. Q. Huang, Z. Lu, Y. Li,
X. J. Wang, and W. H. Su, Solid State Communications, 134: 381 (2005).
6. A. Munoz et al., J. Phys.: Condens. Matter, 12: 1361 (2000).
7. J. Hemberger et al., Phys. Rev., 69: 064418 (2004).
8. A. A. Mukhin et al., J. Magn. Magn. Mater., 226—230: 1139 (2001).
9. A. P. Sazonov et al., J. Phys.: Condens. Matter, 19: 046218 (2007).
10. И. О. Троянчук, С. В. Труханов, Д. Д. Халявин, Н. В. Пушкарев, Г. Шимчак,
ФТТ, 42: 297 (2000).
|