Mộo mạng Jahn-Teller

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các chuyển pha và hiệu ứng thay thế trong các perovskite maganite (Trang 44)

Những tớnh toỏn lý thuyết gần đõy cho thấy rằng cơ chế tỏn xạ phụ thuộc spin và sự gia tăng nồng độ hạt tải do cơ chế DE chưa đủ để giải thớch được độ lớn của hiệu ứng CMR [5,88]. Thờm vào đú, một hiệu ứng quan trọng khỏc quyết định đến độ lớn của hiệu ứng CMR đú chớnh là hiệu ứng mộo mạng Jahn-Teller. Ta đó biết rằng cỏc ion Mn4+ chỉ cú 3 điện tử định xứ trờn mức t2g nờn việc xuất hiện cỏc ion Mn4+ sẽ làm giảm hoặc khử mộo mạng tại những vị trớ mà nú chiếm giữ (polaron JT mạng). Vỡ lý do này mà cỏc vị trớ ion Mn4+ được gọi là cỏc phản mộo mạng JT. Tại nhiệt độ trờn TC, mỗi lỗ trống pha tạp bị chiếm giữ bởi (xấp xỉ) một ion Mn4+ và hỡnh thành nờn một polaron.

Cỏc polaron này khụng liờn kết được với nhau vỡ chỳng nằm trong một ma trận của cỏc mộo mạng JT. Điều này giải thớch tớnh dẫn kộm của vật liệu trong pha thuận từ. Trong pha sắt từ, hạt tải khụng hoàn toàn linh động trong tinh thể, quóng đường tự do trung bỡnh của nú chỉ cỡ khoảng một vài kớch thước ion Mn. Điều này phự hợp với ý tưởng về một sự tồn tại của cỏc polaron với kớch thước bao gồm một vài ( 3) vị trớ Mn mà trong đú cỏc hạt tải nhảy qua cỏc ion Mn theo cơ chế DE. Tuy rằng cỏc mạng polaron đó được hỡnh thành nhưng cỏc hạt tải chưa hoàn toàn linh động do vẫn cũn cú những mộo mạng JT cục bộ, cỏc hạt tải vẫn phải nhảy qua cỏc vị trớ mộo mạng JT cục bộ này. Hiện tượng tỏn xạ bởi cỏc tõm JT cục bộ cũng sẽ bị dập tắt bởi từ trường ngoài dẫn tới một sự tăng lờn của độ dẫn. Như vậy, theo cỏc lập luận trờn, chuyển pha kim loại - điện mụi tại TC cú thể được hiểu như sự phỏ vỡ của cỏc polaron lớn (hoặc mạng polaron) thành cỏc polaron nhỏ.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các chuyển pha và hiệu ứng thay thế trong các perovskite maganite (Trang 44)