Упругие, магнитные и электрические свойства кобальтитов Sr1–уyуCoO3–x в области составов 0,2 ≤ у ≤ 0,3
Бушинский М. В.,
Терешко Н. В.,
Чобот А. Н.,
Мантыцкая О. С.,
Федотова В. В.,
Чобот Г. М.,
Пастушонок С. Н.
2020
Особое внимание ученых, занимающихся изучением природы фазовых превращений в перовскитоподобных кобальтитах, направлено на исследование аниондефицитных слоистых кобальтитов Sr0,75Ln0,25CoO3–x (Ln – лантаноид). Это связано с тем, что до сих пор причины аномального температурного поведения намагниченности этих материалов являются предметом научной дискуссии. Цель настоящей работы – изучение закономерностей изменения упругих, магнитных и электрических свойств слоистых кобальтитов Sr1–уYуCoO3–x в области составов 0,2 ≤ у ≤ 0,3 в широком интервале температур. Исследуемые поликристаллические образцы получены на воздухе по известной керамической технологии. Электронно-микроскопические исследования проведены на сканирующем электронном микроскопе LEO 1455 PV. Температурная зависимость модуля Юнга изучалась методом резонансных колебаний в области частот 1000–6000 Гц в интервале температур 100–450 К. Рентгенофазовый анализ выполнен на дифрактометре ДРОН-3М в CuKα-излучении. Магнитные измерения проведены на универсальной установке Cryogenic Ltd в интервале температур 5–325 К. В результате установлено, что в интервале температур 25–300 К твердые растворы Sr1–уYуCoO3–x (0,2 ≤ у ≤ 0,3) имеют полупроводниковый характер проводимости. Существенного магниторезистивного эффекта в этом интервале температур для исследуемых составов не наблюдалось. Показано, что твердый раствор Sr1–уYуCoO3–x (у = 0,25) проявляет два магнитных фазовых превращения: низкотемпературное вблизи 220 К и высокотемпературное при 350 К. Близлежащие составы концентрационного интервала 0,2 ≤ у ≤ 0,3 проявляют магнитные фазовые превращения при температурах выше комнатной. Низкотемпературные фазовые переходы в них не обнаружены. Установлено, что магнитные фазовые превращения сопровождаются структурными переходами при соответствующих температурах.
Бушинский М. В., Терешко Н. В., Чобот А. Н., Мантыцкая О. С., Федотова В. В., Чобот Г. М., Пастушонок С. Н. Упругие, магнитные и электрические свойства кобальтитов Sr1–уyуCoO3–x в области составов 0,2 ≤ у ≤ 0,3. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук. 2020;56(2):224-231.
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2020-56-2-224-231
Цитирование
Список литературы
1. Withers, R. L. Atomic ordering in the doped rare earth cobaltites Ln0.33Sr0.67CoO3−δ (Ln = Y3+, Ho3+ and Dy3+) / R. L. Withers, M. James, D. J. Goossens // J. Solid State Chem. – 2003. – Vol. 174, № 1. – P. 198–208. https://doi.org/10.1016/s0022-4596(03)00227-5
2. Structural and magnetic properties of Y0.33Sr0.67CoO2.79 / D. J. Goossens [et al.] // Phys. Rev. B. – 2004. - Vol. 69, № 13. – P. 134411-1–134411-6. https://doi.org/10.1103/physrevb.69.134411
3. Structure-property relationship in the ordered-perovskite-related oxide Sr3.12Er0.88Co4O10.5 / S. Ishiwata [et al.] // Phys. Rev. B. – 2007. – Vol. 75, № 22. – P. 220406-1–220406-4. https://doi.org/10.1103/physrevb.75.220406
4. Field-induced spin-state transition in the perovskite cobalt oxide Sr1−xYxCoO3−δ / S. Kimura [et al.] // Phys. Rev. B. – 2008. – Vol. 78, № 18. – P. 180403-1–180403-4. https://doi.org/10.1103/physrevb.78.180403
5. Correlation of chemical coordination and magnetic ordering in Sr3YCo4O10.5+δ (δ=0.02 and 0.26) / D. V. Sheptyakov [et al.] // Phys. Rev. B. – 2009. – Vol. 80, № 9. – P. 024409-1–024409-8. https://doi.org/10.1103/physrevb.80.099902
6. Troyanchuk, I. O. Effect of iron doping on magnetic properties of Sr0.78Y0.22O2.65+δ- layered perovscite / I. O. Troyanchuk, D. V. Karpinsky, A. P. Sazonov // J. Mater. Sci. – 2009. – Vol. 44, № 21. – P. 5900–5908. https://doi.org/10.1007/s10853-009-3835-7
7. Complex room-temperature ferrimagnetism induced by zigzag stripes of oxygen vacancies in Sr3YCo4O10+δ / D. D. Khalyavin [et al.] // Phys. Rev. B. – 2011. – Vol. 83, № 14. – P. 140403-1–140403-4. https://doi.org/10.1103/physrevb.83.140403
8. Троянчук, И. О. Фазовый переход в CaMn3(Mn33+Mn4+)O12 со структурой перовскита / И. О. Троянчук, А. Н. Чобот // Кристаллография. – 1997. – Т. 42, № 6. – С. 1058–1065.
9. Magnetic and structural phase transitions in some orthocobaltites doped by Ba or Sr ions / I. O. Troyanchuk [et al.] // J. Phys.: Condens. Matter. – 1998. – Vol. 10, № 28. – P. 6381–6389. https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/28/017
10. Фазовые превращения в перовскитах TbBaCo2–xFexO5+γ / И. О. Троянчук [и др.] // ЖЭТФ. – 2002. – Т. 122, вып. 4 (10). – С. 863–868.
11. Кристаллическая структура, магнитные и упругие свойства Sr0.8Yr0.2CoO2.65 / М. В. Бушинский [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2019. – Т. 63, № 5. – С. 542–547. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-5-542-547
Похожие публикации