NGHIấN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT
KẾT LUẬN CHUNG
1. Đó chế tạo được cỏc hệ mẫu đơn pha để nghiờn cứu bao gồm: Hệ La1-xCaxMnO3- (với x = 0,00 – 0,50);
Hệ La2/3Ca1/3Mn0,90TM0,10O3- (với TM là cỏc kim loại chuyển tiếp 3d Cr, Fe, Co, Ni, Cu và Al); Cỏc hợp chất thiếu Lantan La0,54Ca0,32MnO3-, La0,45Ca0,43MnO3- và La0,50Ca0,30MnO3-.
Cỏc mẫu này hầu hết cú cấu trỳc trực thoi, thuộc nhúm khụng gian Pnma.
2. Nồng độ khuyết thiếu oxy () đó được xỏc định và trờn cơ sở đú đó xỏc định được tỉ số ion Mn3+/Mn4+ trong cỏc mẫu. Tỉ số này đúng vai trũ quan trọng trong sự cạnh tranh tương tỏc SE – DE để giải thớch sự thay đổi tớnh chất vật lý trong cỏc mẫu nghiờn cứu.
3. Đó xỏc định được cỏc nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ tại Tc và cỏc nhiệt độ chuyển pha kim loại - điện mụi / bỏn dẫn tại Tp. Cỏc nhiệt độ chuyển pha Tc và Tp thay đổi theo nồng độ x. Tại Tp cỏc đường cong điện trở cú giỏ trị cực đại. Hầu hết cỏc mẫu đều cú hiệu ứng từ nhiệt xung quanh Tc và xuất hiện hiệu ứng từ trở lớn xung quanh Tp.
4. Đối với hệ La1-xCaxMnO3-, Tc đạt được cực đại là 285K tại mẫu x = 0,30. Phỏt hiện được sự tạo đỏm cluster - glass trong hợp chất x = 0,10 và trật tự điện tớch tồn tại trong cỏc mẫu x = 0,30; 0,46 và 0,50 tại nhiệt độ TCO. Giỏ trị entropy từ thay đổi lớn nhất thu được là 7,2 J/kgK tại x = 0,3 với từ trường ngoài H = 3T và tỉ số từ trở CMR cực đại thu được là CMR = 31,8% tại x = 0,3 và H = 0,3T. Trong vựng từ trường thấp đường cong từ trở phụ thuộc nhiệt độ và cú dạng chữ V.
5. Trong hệ mẫu La2/3Ca1/3Mn0,90TM0,10O3- với TM là 10% nguyờn tử cỏc kim loại chuyển tiếp 3d(Cr, Fe, Co, Ni, Cu và Al): Nhiệt độ chuyển pha Tc giảm mạnh so với mẫu khụng pha tạp. Tỉ số từ trở cực đại thu được là 12,5% đối với mẫu pha tạp Cr, 10,5% đối với mẫu pha tạp Ni tại nhiệt độ 100K, với mẫu pha tạp Cu là 23,5% tại nhiệt
độ 132K và của mẫu pha tạp Al là 17% tại nhiệt độ 240K trong từ trường H = 0 – 0,4T. Trong cỏc mẫu pha tạp Fe và Co khụng quan sỏt thấy cực đại điện trở trong vựng nhiệt độ từ 90K đến 300K.
Sự mộo cấu trỳc khi thay thế cỏc kim loại 3d được xỏc định bằng phộp đo EPR với cường độ vạch giảm theo qui luật hàm e mũ. Từ đú tớnh được giỏ trị năng lượng kớch hoạt (Ea) của cỏc mẫu pha tạp nhỏ hơn nhiều sao với mẫu khụng pha tạp. Nghiờn cứu hệ thống cỏc mẫu pha tạp Cu La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3- (với x = 0,00 – 0,20) cho thấy nhiệt độ chuyển pha Tc và Tp đều giảm khi x tăng và tỉ số từ trở (CMR) tăng theo nồng độ pha tạp (x).
6. Trong cỏc hợp chất thiếu Lantan:
Đó thu được nhiệt độ chuyển pha (Tc) của cỏc mẫu ở vựng nhiệt độ phũng (Tc = 300 – 305K). Cỏc mẫu cú hiệu ứng từ nhiệt và từ trở lớn. Giỏ trị từ trở (CMR) cực đại nhận được là 16,5% đối với mẫu La0,45Ca0,43MnO3-. Entropy từ thay đổi xung quanh nhiờt độ Tc nhận được lớn hơn 5 J/kgK. Giỏ trị này là lớn so với hệ La1-xCaxMnO3- đủ Lantan. Với giỏ trị này vật liệu cú khả năng sử dụng vào việc làm lạnh từ cho cỏc thiết bị làm lạnh thế hệ mới. Trật tự điện tớch và hiệu ứng mộo mạng tinh thể cũng được phỏt hiện trong cỏc hợp chất này. Bằng chứng nhận được từ kết quả đo EPR thu được giỏ trị năng lượng kớch hoạt Ea trong mẫu La0,54Ca0,32MnO3- cao hơn nhiều so với Ea trong dóy hợp chất đủ Lantan La1-xCaxMnO3-.
7. Giải thớch chủ yếu cho cỏc kết quả thu được trong cỏc hệ mẫu nghiờn cứu dựa trờn cơ sở cỏc tương tỏc DE, SE và sự cạnh tranh tương tỏc giữa chỳng, kết hợp với hiện tượng mộo mạng Jahn – Teller trong quỏ trỡnh thay thế cỏc nguyờn tố lạ vào vị trớ A hoặc B trong hợp chất perovskite ABO3.