Xác định hiệu ứng từ trở trong hợp chất La0,45Ca0,43 MnO3

Hình 3.9 là đường cong điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ của mẫu nghiên cứu trong trường hợp từ trường tác dụng H = 0,0 T và H = 0,3 T.

T(K)

Hình 3.10. Sự phụ thuộc của điện trở theo nhiệt độ của mẫu La0,45Ca0,43MnO3trường hợp H = 0T và H = 0,3T.

Ta thấy ở cùng một nhiệt độ, điện trở của mẫu giảm đáng kể dưới tác dụng của từ trường 0,3 T. Từ các kết quả trên ta xác định được tỷ số từ ở của mẫu tại từ trường 0,3 T. Để xác định được hiệu ứng từ trở của mẫu theo công thức:

(0) ( 0,3 ) (%) 100% (0) R R H T CMR R     (3.5)

Chúng tôi tiến hành xác định giá trị CMR (%) của mẫu trong vùng từ trường từ -0,3 Testla đến +0,3 Testla. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị CMR theo từ trường ở một nhiệt độ xác định được trình bày trong hình 3.10.

H = 0,3T H = 0 TCO 100 150 200 250 300 3 2 1 0 R (  )

Hình 3.11. Đường cong CMR(%) phụ thuộc từ trường (H = -03T – 0,3T) ở các nhiệt độ 225K, 256K và 162K của mẫu La0,45Ca0,43MnO3.

Các giá trị cực đại của CMR (%) nhận được ở những nhiệt độ xác định dưới tác dụng của từ trường tại -0,3T và 0,3T được thống kê trong bảng 3.5.

Bảng 3.5. Giá trị cực đại của CMR (%) trong hợp chất La0,45Ca0,43MnO3

ở vùng nhiệt độ xác định. T(K) CMR (%) H (T) 225 8  0,3 256 12,25 162 16,5

Từ bảng 3.5 nhận thấy cực đại từ trở CMR (%) tăng theo sự giảm của nhiệt độ ở cùng giá trị H = 0,3 T. Nghĩa là nhiệt độ càng thấp thì tác dụng của từ trường ngoài lên các tính chất điện và từ của vật liệu càng rõ rệt hơn.

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0 H (T) 256K 225K 162K 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 C M R (%)

KẾT LUẬN

1. Đã chế tạo được hợp chất thiếu Lantan La0,45Ca0,43MnO3đơn pha với cấu trúc tinh thể dạng trực thoi. Các thành phần thực của hợp chất

0,45 0,43 3

La Ca MnOcũng được xác định với tỉ số La

Ca giống như các hợp chất đủ La0,60Ca0,40MnO3. Nhiệt độ chuyển pha sắt từ (FM) – thuận từ (PM) xác định được là TC = 285 K cao hơn so với các hợp chất đủ Lantan thuộc hệ

1 x x 3

La Ca MnO .

2. Ngoài chuyển pha sắt từ - thuận từ, còn tồn tại trạng thái trật tự điện tích tại TCO = 175K. Trong vùng nhiệt độ T < TP có sự đồng tồn tại và cạnh tranh của hai loại tương tác DE và SE dẫn đến xuất hiện trạng thái phản sắt từ và

chuyển pha kim loại - điện môi ở TP = 99 K.

3. Đã xác định được hiệu ứng từ nhiệt xung quanh 250K với sự biến thiên

entropy cực đại tăng theo các giá trị biến thiên từ trường (1T; 3T và 5T).

4. Tỷ số từ trở CMR (%) của mẫu được xác định trong vùng từ trường thấp (H = -0,3T – 0,3T) là khá lớn. Tỷ số này cho biết tính chất điện và từ của vật liệu ở nhiệt độ càng thấp thì càng biến đổi mạnh hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tài liệu Tiếng Việt.

[1] Nguyễn Hữu Đức (2004), Giáo trình: Vật liệu từ liên lim loại, NXB Đại học

Quốc gia Hà Nội, tr. 25, 223-224.

[2] Vũ Thanh Mai (2007), Nghiên cứu các chuyển pha và hiệu ứng thay thế trong

các perovskite maganite, Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại

học Quốc Gia Hà Nội.

[3] Đỗ Hồng Minh (2005), Luận văn Th.S KH ‘‘Tính chất vật lý trong hệ hợp chất

Perovskite Manganite gốc Lantan’’.

[4] Đào Nguyên Hoài Nam (2001), Các tính chất thủy tinh từ trong một số vật liệu

perovskite ABO3, Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[5] Nguyễn Huy Sinh, Nguyễn Phú Thùy, Hoàng Đức Quang (8/2001), Một số tính

chất của hợp chất La1 - xCaxMnO3, Báo cáo Hội nghị Vật lý Chất rắn toàn quốc lần thứ III – Nha Trang.

2. Tài liệu Tiếng Anh.

[6] A. N. Ulyanov, T. N. Huynh, P. H. Quang. N. H. Sinh, S. L. Yu. (2005), Effect of Structure on the properties of La – deficient La0,54Ca0,32MnO3 maganite, Physica

B, Vol. 355, No. 1-4, 377-381.

[7] Ahn. K. H, Wu. X. W, Liu. K, and Chien .C.L. (1996), ‘‘Magnetic properties and colossal magnetoresistance of LaCaMnO3 materials doped with Fe’’, Phys. Rev.

B 54, pp. 15299-15302.

[8] Ahn. K. H, Wu. X. W, Liu. K, and Chien .C.L. (1997), ‘‘Effect of Fe doping in the solossal magnetoresistance La1-xCaxMnO3’’, Journal of Applied Physic, 81, pp.

[9] Anderson P. W. Hasegawa. H. (1995), ‘‘ Consideration on double exchange’’

Physic. Rev, 100, pp. 675- 681.

[10] Awana. V. P .S, Schmitt. E and Gmelin (2000), ‘‘Effect of Zn substitution on para-to ferromagnetic transition temperature in La0,67Ca0,33Mn1xZn Ox 3 colossal

magnetoresistance materials’’, Journal of Applied Physic, Vol 8. No 9, pp. 5034-5036. [11] Bosscher D. F. R. (1973), ‘‘Structural response to electronic transition in hexagonal and othor-manganites’’, World Scientific Publishing.

[12] Bents. U. H. (1957), ‘‘ Neutron diffraction study of the magnetic structure for

the perovskite-type mixed oxides La (Mn, Cr)’’, Phys. Rev. 106, pp. 225- 230.

[13] Bhargava. R. N, Gallagher. D, Hong. X, Nurmikko. A. (1994), ‘‘Optical properties

of manganese-doped nanocrystals of ZnS’’, Phys. Rev. Lett, 72, pp. 416 -419.

[14] Bhargava. R. N, Gallagher. D, Welker. T. (1994), ‘‘Doped nanocrystals of

semiconductoers - a new class of luminescent materials’’, Journal of Luminescence,

Vol. 60 - 61. pp. 275-280.

[15] Chen. H. Z, Young. S. L, Shi. J.B, Chen. Y. C. (2000), ‘‘Structure and properties of La0,67Pb0,33Mn Co O1x x 3’’, Physics B, 284-288, pp. 1430-1431.

[16] Dagotto. E, Hotta. T, Moreo. A. (2001), ‘‘Collosal Magnetoresistance

materials: The key role of phasce separation’’, Phys. Reports, 334, p. 1-153.

[17] DeGennes. P. G. (1960), ‘‘Effect of Double Exchange in Magnetic Crystals’’,

Physocal Review, 118, pp. 141- 145.

[18] Ghosh. K, Ogale. S.B, Ramesh. R, Greene. R.L, and Venkatesan. T. (1999), ‘‘Transition-element doping effect in La0,7Ca0,3MnO3 ’’, Physical Review B, Vol 59,

pp 533- 537.

[19] Goldschmidt. M. V. (1958), Geocheemistry, Oxford University Press.

[20] Keshri, S, and Dayal. V. (2008), “Structure and electrical transport properties of nanosized La0,67Ca0,33MnO3 sample synthesized by a simple low-cost novel

route”, Pramana Journal of Physics (Indian Academy of Sciences), Vol 70, No 4,

[21] Kittel. C. (1986), Introduction to Solide state Physcs, Sixth edition, John Wiley

and Sons, Inc., New York, Chichester, Brisbance, Toronto, Singapore, tab.1, pp.55.

[22] Kusters. R.M, Singleton. J, Keen. D.A, Mcgrennvy. R, Hayes. W. (1989), “Magnetoresistance measurements on the magnetic semiconductor Nd0,5Pb0,5MnO3’’, Physica B, 155, pp. 362-365.

[23] Megaw. H.D. (1946), “Crystal structure of double oxides of the perovskite”,

Proc, Phys, Soc, London [326] 58, part 2, 133-152.

[24] Michael Ziese, (2001), Spin Electronics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp.89-116.

[25] Nguyen Huy Sinh and N. P. Thuy (2003), some propertice of the La-deficient

0,54 0,32 3

La Ca MnO compound, Journal of Magnetism and Megnetic Materials (JMMM) vol. 262, pp. 502 – 507.

[26] Nguyen Huy Sinh (2004), Electrical properties and magnetic properties of the compounds Perovskite La Ca MnO1x x 3, Journal of Science and Technology. Vol.42. Nr.4, pp, 51-58.

[27] Nguyen Huy Sinh (2002), Preparation and study of ceramic maganite compound and their opplications, Technology and Application of Advanced ceramics ,pp. 64-71.

[28] Nguyen Chau, Hoang Nam Nhat, Nguyen Hoang Luong, Dang Le Minh, Nguyen Duc Tho, Nguyen Ngoc Chau (2003), “Structure magnetic, mannetocaloric and magneto resistance properties of La1-xPbxMnO3, perovskite”, Physica B, 327, pp. 270-278.

[29] P. Schiffer, A. P. Ramirez, W. Bao, S, -W. Cheong (1995), Phys. Rev. Lett., Vol. 75, No. 18, p. 3336.

[30] Pena. A, Guitierrez. J, Barandiaran. J.M, Pizarro, J.L, Rojo. T, Lezama. L, Insausti. M. (2001), “Magnetic in La0,67Pb0,33(Mn0,9TM0,1)O3 (TM = Fe, Co, Ni)

[31] Ramirez. P.P, Cheong. S-W, Schiffer. P. (1997), “Colossal Magneto resistance and Charge Ordering in La1-zCaxMnO3”, Journal of Applied Physics, 81,

pp.5337- 5342.

[32] Rao C. N. R. (1993), Mater. Sci. and Eng. B18, pp. 1- 21.

[33] Rao C. N. et al. (1984), Inorg. Chem., 23,pp. 1206- 1210.

[34] Roy R., Amer J. (1956), Ceram. Soc. 39, 45.

[35] Shi.J.B, Fan. Y.Y, Tai. M.F, Young. S.L. (2002), “Magnetic begavior in the La0,7Pb0,3Mn1-xCoxO3 perovskite compounds”, J. Magn, Magn, Mater, 239, pp. 8-10.

[36] Vu Thanh Mai, Nguyen Huy Sinh, Nguyen Anh Tuan, Do Hong Minh (2004), Magnetic properties and existence of charge - ordering state in La Ca MnO1x x 3

system. VNU. Yournal of science T.XX. No.3AP, 94-96.

[37] Zener. C. (1951), ‘‘Interaction between th d-Shells in the Transition Metals, II.

Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure’’, Phys. Rev,