TÍNH CHẤT CỦA CÁC HỢP CHẤT La2/3Ca1/3Mn1-xTMxO3- PHA TẠP KIM LOẠI 3d
4.3.1. 7 Từ trở của mẫu trong từ trường thấp
Chỳng tụi cũng đó khảo sỏt hiệu ứng từ trở của mẫu Ni, Cr và Al thay thế cho Mn. Hỡnh 4.5 trỡnh bày cỏc đường cong điện trở phụ thuộc nhiệt độ tại từ trường 0 và 0,4 T của mẫu Ni thay thế cho Mn. Ta thấy điện trở của mẫu giảm khi cú mặt của từ trường ngoài và tồn tại một cực đại điện trở tại vựng nhiệt độ chuyển pha kim loại - điện mụi. Cực đại này cú thể được giải thớch theo cơ chế tương tỏc trao đổi kếp DE và hiệu ứng mộo mạng JT. Sự cú mặt của từ trường sẽ làm tăng cường tương tỏc trao đổi kộp và làm giảm tỏn xạ, giảm mộo mạng dẫn tới làm tăng độ dẫn và làm giảm điện trở.
0 5 10 15 50 100 150 200 250 300 T (K) C M R (% ) Al Cr
Hỡnh 4.6: sự phụ thuộc của tỷ số từ trở vào nhiệt độ của mẫu La2/3Ca1/3Mn0,9TM0,1 O3 tại
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 100 120 140 160 180 200 220 T (K) M R (% ) Ni
Hỡnh 4.6 là đồ thị mụ tả tỷ số từ trở phụ thuộc nhiệt độ của cỏc mẫu La2/3Ca1/3Mn0,9TM0,1O3- (TM = Cr, Fe, Al). Nhận thấy rằng với mẫu pha tạp Ni , tỉ số CMR tăng khi nhiệt độ giảm và đạt được 17% xung quanh nhiệt độ 100K trong từ trường 0,4T. Đối với mẫu pha tạp 10%Al, tỉ số CMR đạt được cực đại là 10,2% xung quanh vựng nhiệt độ chuyển pha kim loại - điện mụi (Tp) và với mẫu pha tạp10% Cr đường cong CMR(T) cú 2 cực đại, cực đại thứ nhất xung quanh 175 K cú giỏ trị CMR=10% cũn cực đại thứ 2 ở vựng nhiệt độ thấp xung quanh 100K cú giỏ trị CMR =12,5%. Điều này khụng thể giải thớch bằng cơ chế DE thụng thường mà cú thể liờn quan đến sự đúng gúp trong vựng nhiệt độ thấp được cho là hiện tượng tỏch pha và hiệu ứng xuyờn ngầm [48]. Cỏc yếu tố
đúng gúp vào từ trở vựng nhiệt độ thấp phụ thuộc rất nhiều vào độ dầy và bản chất của biờn pha, hay núi cỏch khỏc đú chớnh là mụi trường liờn kết cỏc hạt sắt từ – kim loại vỡ chớnh độ dầy và bản chất của biờn quyết định cú hay khụng xảy ra hiệu ứng xuyờn ngầm giữa cỏc hạt sắt từ – kim loại gõy ra hiệu ứng từ trở trong mẫu.
4.3.1.8. Phộp đo cộng hưởng thuận
từ điện tử - EPR
Cỏc mẫu nghiờn cứu được đo phổ cộng hưởng thuận từ điện tử để khảo sỏt tớnh động học nội tại của vật liệu đặc biệt tại vựng nhiệt độ TC. Hỡnh 4.7 trỡnh bày cỏc đường EPR của cỏc mẫu khi thay thế cho Mn bởi Fe,
Cƣờ n g đ ộ (đ .v. t. y)
Co, Ni trong dải nhiệt độ chọn lọc trờn nhiệt độ 1,1TC. Kết quả từ phổ EPR cho thấy dỏng
điệu của cỏc đường cong EPR (đường cong Dyson) thay đổi mạnh trong vựng nhiệt độ chuyển pha TC. Với cỏc mẫu được thay thế bởi Fe và Ni, cỏc đường EPR thể hiện tớnh đối xứng mạnh với dạng Lorentzian trong khi mẫu được thay thế bởi Co, tớnh đối xứng này chỉ xuất hiện ở những nhiệt độ lớn hơn nhiều nhiệt độ chuyển pha TC. Tớnh đối xứng của phổ EPR là do cỏc ion Mn ở trạng thỏi thuận từ gõy ra. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của độ rộng vạch cộng hưởng EPR HPP (T)
của cỏc mẫu được trỡnh bày trờn hỡnh 4.8. Đối với cỏc mẫu được thay thế bởi Fe và Ni độ rộng vạch HPP giảm gần như tuyến tớnh khi nhiệt độ giảm, khi vượt qua giỏ trị nhỏ nhất của nhiệt độ thỡ HPP tăng đột ngột ở gần nhiệt độ TC. Trạng thỏi này của độ rộng vạch như là một hàm của nhiệt độ đó được quan sỏt thấy và được giải thớch trong nhiều trường hợp của hệ vật liệu manganite cấu trỳc perovskite. Sự phụ thuộc gần như tuyến tớnh của HPP vào nhiệt độ trong vựng thuận từ là sự biểu hiện của quỏ trỡnh hồi phục 1 phonon. Giỏ trị của b (với b là hệ số gúc của đường cong HPP(T)) đạt 3.1(Oe/K) và 4.0 (Oe/K) đối với mẫu được thay thế bởi Fe và Ni, ở một mức nào đú cũn cao hơn giỏ trị nhận được của mẫu La2/3Ca1/3MnO3 (đạt 2.86 Oe/K). Đặc trưng này cú thể là do sự tăng nhẹ trong mộo mạng khi TM thay thế cho Mn. Nhưng ảnh hưởng này khụng thực sự rừ nột, do đú ta khụng quan sỏt thấy được bằng phộp đo XPD. Đối với mẫu được thay thế bằng Co sự phụ thuộc vào nhiệt độ của độ rộng vạch HPP ta quan sỏt thấy cú sự xuất hiện của hai giỏ trị cực tiểu. Hiện tượng này cú thể được giải thớch bởi mộo
Hỡnh 4.8: Sự phụ thuộc nhiệt độ của HPP của cỏc
mẫu La2/3Ca1/3Mn0.9TM0.1O3 (TM=Fe,Co,Ni).