CHẾ TẠO VÀ NGHIấN CỨU CÁC TÍNH CHẤT
3.1 Hệ Perovskite La1-xCaxMnO
Hệ vật liệu La1-xCaxMnO3 (x = 0,1 0,5) [87,112,114] đó được cỏc nhà khoa học tập trung nghiờn cứu nhiều trong thập kỷ gần đõy. Cỏc kết quả thu được là rất phong phỳ trờn cả phương diện nghiờn cứu cơ bản và ứng dụng. Trong chương 1, chỳng tụi đó đưa ra giản đồ pha của hệ (hỡnh 1.11) do Schiffer và đồng nghiệp [97] thiết lập. Từ giản đồ pha cho thấy khi hệ chưa cú sự pha tạp (x = 0) hợp chất cú tớnh phản sắt từ điện mụi với cấu trỳc phản sắt từ kiểu A [65].
Khi pha tạp với nồng độ nhỏ x < 0, hệ mang tớnh phản sắt từ với cấu trỳc CAF. Với nồng độ pha tạp Ca cao hơn, 0,1 < x < 0,2 ta thấy tương tỏc trao đổi kộp được tăng cường, nhưng tớnh sắt từ chưa đủ mạnh để phỏ vỡ tớnh chất điện mụi. Ở dưới nhiệt độ chuyển pha sắt từ – thuận từ, trạng thỏi trật tự điện tớch dần dần được hỡnh thành dẫn đến sự xuất hiện của cấu trỳc phản sắt từ thay thế cho cấu trỳc sắt từ.
Khi 0,2 < x < 0,5: Tương tỏc DE hoàn toàn chiếm ưu thế, hợp chất mang tớnh sắt từ kim loại. Với nồng độ pha tạp cao hơn trong khoảng 0,5 < x < 0,9, ta thấy sự đồng tồn tại và cạnh tranh giữa tương tỏc DE và SE trong hợp chất được thể hiện rừ nột. Kết quả của cỏc quỏ trỡnh trờn hỡnh thành pha trật tự điện tớch ở dưới nhiệt độ Tc mà đặc trưng là trạng thỏi điện mụi ở vựng nhiệt độ thấp. Khi 0,9 < x < 1 tương tỏc SE lại trở nờn chiếm ưu thế, vật liệu thể hiện tớnh phản sắt từ điện mụi với cấu trỳc CAF. Với x = 1 sự pha tạp là hoàn toàn, hợp chất lại trở thành phản sắt từ điện mụi với cấu trỳc phản sắt từ kiểu G [65]. Tại nồng độ x = 0,5, trạng thỏi phản sắt từ kim loại kiểu A ở vựng nhiệt độ thấp được thiết lập và ổn định cho tới nồng độ x = 0,85, đồng thời xuất hiện pha trật tự điện tớch tại vựng nhiệt độ cao hơn trong cựng dải nồng độ pha tạp này. Sự
xuất hiện của trạng thỏi phản sắt từ kiểu A tại x = 0,5 lần đầu tiờn được quan sỏt trờn hệ vật liệu Nd1-xSrxMnO3 [19] và được cho là cú trật tự quỹ đạo đồng nhất dx2y2[97].
Mặc dự đó cú khỏ nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu trờn họ vật liệu La1-xCaxMnO3- và thu được nhiều kết quả thỳ vị nhưng vẫn cũn nhiều tranh luận trong việc giải thớch những tớnh chất vụ cựng thỳ vị trờn họ vật liệu này như cơ chế của hiệu ứng từ trở lớn hay vai trũ của biờn hạt, kớch thức hạt ảnh hưởng thế nào đến cấu trỳc cũng như tớnh chất vật lý của chỳng.
Chương 3 của luận ỏn này là trỡnh bày một cỏch hệ thống cỏc kết quả nghiờn cứu về tớnh chất điện và từ của hệ mẫu La1-xCaxMnO3 và xột cỏc yếu tố ảnh hưởng đền tớnh chất của hệ vật liệu như kớch thước hạt, nồng độ ụxy...