Các nguyên tố kim loại chuyển tiếp cũng được nghiên cứu rộng rãi vì các tính chất cấu trúc, tính chất điện và đặc biệt là tính chất từ của chúng. Sự có mặt của hai ho ặc nhiều hơn các ion nguyên tố kim loại chuyển tiếp ở vị trí B có thể làm tăng tính phức hợp của các tương tác từ. Sự sắp xếp trật tự của các kim loại chuyển tiếp vị trí B rất quan trọng để thiết lập trật tự từ xa trong vật liệu. Nói cách khác, khi các cation kim loại chuyển tiếp phân bố ngẫu nhiên, bất trật tự, trật tự từ xa của vật liệu bị phá vỡ và vật liệu thể hiện tính thủy tinh spin. Ví dụ trong manganite pha t ạp Crom- LaMn1-xCrxO3, các liên kết sắt từ vẫn được duy trì song vật liệu lại là các chất điện môi và tính từ trở khổng lồ (CMR) cũng biến mất
Trong một số các perovskite chứa kim loại chuyển tiếp, người ta còn quan sát thấy một hiện tượng rất đặc biệt giống như trong các ferri từ: hiện tượng đảo chiều từ hóa (magnetization reversal). Như chúng ta đã biết, trong c ấu trúc của các ferri từ luôn tồn tại hai mạng con sắp xếp phản sắt từ. Tuy nhiên trong cấu trúc LaVO3 [5 ], hai phân mạng từ gồm có một mạng con s ắp xếp sắt từ nghiêng c ủa kim loại chuyển tiếp và một mạng con của kim loại từ đất hiếm phân cực âm. Độ từ hóa bằng độ từ hóa tổng cộng của hai mạng này và sự đảo chiều từ hóa có thể xảy ra do sự phụ thuộc của sự từ hóa của mỗi mạng con theo nhiệt độ khác nhau là khác nhau. Điều này cũng được quan sát thấy trong YVO3, La1-xPrxCrO3 (0.2 < x < 0.8), hay CaMn1-xVxO3 (0 < x < 0.08). Đặc biệt ở vật liệu đơn CaMnO3 khi pha tạp Fe cũng thể hiện hiệu ứng đảo chiều từ hóa.
Trong trường hợp perovskite kép (double perovskite) La2CoMnO6, sự pha tạp Fe có thể làm xuất hiện thêm các tương tác: Mn – O – Fe, Co – O – Fe. Điều này có thể dẫn
đến sự thay đổi cạnh tranh tương tác sắt từ/phản sắt từ cũng như các tính chất điện của vật liệu.
Nguyên tố sắt có điện tích hạt nhân, khối lượng nguyên tử và bán kính ion rất gần với Mn. Sắt có hai số oxi hóa là Fe2+ và Fe3+. Tuy nhiên trong thực tế vẫn tồn tại một số ít các perovskite chứa ion Fe4+. Cấu hình điện tử của Fe4+ là t2g3eg1, khác xa với cấu hình c ủa ion cùng hóa trị Mn4+(t2g3). Bán kính hiệu dụng của Fe4+ và Mn4+ lần lượt bằng 0,585 Å và 0,53 Å nên s ự thay thế của Fe cho Mn sẽ làm thay đổi điện tích cũng như bán kính trung bình c ủa cation vị trí B và do đó làm thay đổi kích thước của ô cơ sở. Sự thay thế của Fe cho Mn được hi vọng tạo ra các tính chất từ lý thú.
CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM